液体金属埋め込みエラストマー（LMEE）のC2C12細胞毒性の制御

液体金属埋め込みエラストマー（LMEES）は、柔らかいゴム製マトリックスに埋め込まれた共同ガリウムインディウム（EGAIN）液体金属の顕微鏡液滴を含む非常に伸縮性のある複合材料です。彼らは、柔軟な電子機器、熱管理、ウェアラブルコンピューティング、ソフトロボット工学の潜在的なアプリケーションにとって魅力的な機械的、電気的、および熱特性のユニークな組み合わせを持っています。ただし、ヒト組織または臓器と直接接触してLMEEを使用するには、生体適合性と細胞細胞毒性の理解が必要です。この研究では、ポリジメチルシロキサン（PDMS）マトリックスに埋め込まれたegain液滴で構成されるLMEE複合材料と接触したC2C12細胞の細胞毒性を調査します。特に、細胞増殖と生存率に対する合成中のエガイン体積比とせん断混合時間の影響を調べます。Egain液滴の浸透ネットワークが「機械的焼結」を通じて作成される電気的導電性LMEE複合材料の特別なケースも調べられます。C2C12細胞毒性に関するこの研究は、LMEEが埋め込み可能な生物医学装置とバイオヘブリッドシステムで使用するのに安全であるかどうかを判断する最初のステップを表しています。

Liquid metal embedded elastomers (LMEEs) are highly stretchable composites comprising microscopic droplets of eutectic gallium-indium (EGaIn) liquid metal embedded in a soft rubber matrix. They have a unique combination of mechanical, electrical, and thermal properties that make them attractive for potential applications in flexible electronics, thermal management, wearable computing, and soft robotics. However, the use of LMEEs in direct contact with human tissue or organs requires an understanding of their biocompatibility and cell cytotoxicity. In this study, the cytotoxicity of C2C12 cells in contact with LMEE composites composed of EGaIn droplets embedded with a polydimethylsiloxane (PDMS) matrix is investigated. In particular, the influence of EGaIn volume ratio and shear mixing time during synthesis on cell proliferation and viability is examined. The special case of electrically-conductive LMEE composites in which a percolating network of EGaIn droplets is created through "mechanical sintering" is also examined. This study in C2C12 cytotoxicity represents a first step in determining whether LMEE is safe for use in implantable biomedical devices and biohybrid systems.