Electrical/Spectroscopic Stability of Conducting and Biodegradable Graft-Copolymer

Autor(es)

Da Silva, Arua Clayton ; Paschoal, Vitor Hugo ; Ribeiro, Mauro Carlos Costa ; de Torresi, Susana Ines Cordoba

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: MACROMOLECULAR CHEMISTRY AND PHYSICS; v. 223, n. 19, p. 12-pg., 2022-08-15.

Resumo

Development of conductive and biodegradable graft-copolymers is decisive for applied electrical biointerfaces. However, to make significant breakthrough in bioelectronics, addressing changing properties while degrading is essential. Herein, the conductive and biodegradable poly(3,4-ethylenedioxythiophene) and poly(D,L-lactic acid) copolymer (PEDOT-co-PDLLA) submitted to 35 days of degradation in either deionized water or phosphate-buffered saline (PBS) is reported. Cyclic voltammetry, electrochemical impedance spectroscopy, and Raman microspectroscopy are used to correlate the electrical stability with molecular/structural changes during the degradation process. Two different proportions 1:05 (higher PEDOT content) and 1:50 (lower PEDOT content) are evaluated. The PEDOT-co-PDLLA 1:05 presents stable charge storage capacitance (CSC) in PBS for 35 days. PEDOT-co-PDLLA 1:50 shows an enhanced CSC when freshly prepared. However, it promptly loses its capacitance. Raman spectroscopy demonstrates that 1:05 as-prepared shows mostly neutral state. Nonetheless, after 35 days of degradation, both graft-copolymers show similar spectra, with contributions of oxidized states. Although the increase in oxidized states moieties should improve the conductivity, its dependence on interconnectivity and its relevance to remaining electronically stable, intrinsically related to conductive/biodegradable proportions in as-prepared graft-copolymer are demonstrated. This work contributes to a better understanding of the electrical stability of graft-copolymers for designing smart devices in bioelectronics applications. (AU)

• Processo FAPESP: 19/00207-0 - Teoria do funcional da densidade aplicada a dinâmica vibracional de cristais de sistemas iônicos.
• Beneficiário: Vitor Hugo Paschoal
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/09353-6 - Biomateriais baseados em polímeros condutores biodegradáveis e biocompatíveis
• Beneficiário: Aruã Clayton da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/00705-5 - Estudo da interação entre diferentes proteínas com a superfície de PEDOT-co-PLLA por EC-AFM
• Beneficiário: Aruã Clayton da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 18/13492-2 - Arcabouços sintéticos e naturais aplicados à medicina regenerativa
• Beneficiário: Luiz Henrique Catalani
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/21070-5 - Espectroscopia vibracional com resolução espacial
• Beneficiário: Mauro Carlos Costa Ribeiro
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático