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Polydiketopyrrolopyrroles Carrying Ethylene Glycol Substituents as Efficient Mixed Ion-Electron Conductors for Biocompatible Organic Electrochemical Transistors

机译：具有乙二醇取代基的聚尿酮吡咯作为生物相容性有机电化学晶体管的高效混合离子电子导体

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A comprehensive investigation of four polydiketopyrrolopyrroles (PDPPs) with increasing ethylene glycol (EG) content and varying nature of comonomer is presented, and guidelines for the design of efficient mixed ion-electron conductors (MIECs) are deduced. The studies in NaCl electrolyte-gated organic electrochemical transistors (OECTs) reveal that a high amount of EG on the DPP moiety is essential for MIEC. The PDPP containing 52 wt% EG exhibits a high volumetric capacitance of 338 F cm(-3) (at 0.8 V), a high hole mobility in aqueous medium (0.13 cm(2) V-1 s(-1)), and a mu C* product of 45 F cm(-1) V-1 s(-1). OECTs using this polymer retain 97% of the initial drain-current after 1200 cycles (90 min of continuous operation). In a cell growth medium, the OECT-performance is fully maintained as in the NaCl electrolyte. In vitro cytotoxicity and cell viability assays reveal the excellent cell compatibility of these novel systems, showing no toxicity after 24 h of culture. Due to the excellent OECT performance with a considerable cycling stability for 1200 cycles and an outstanding cell compatibility, these PDPPs render themselves viable for in vitro and in vivo bioelectronics.
机译：提出了对四种聚甲丙酮（PDPP）的综合调查，随着乙二醇（例如）含乙二醇（例如）含量和共聚单体的不同性质，并推导出有效混合离子电子导体（MIEC）的设计指导。 NaCl电解质门控有机电化学晶体管（OET）的研究表明，大量例如在DPP部分对MIEC是必不可少的。含有52wt％的PDPP，例如338 f cm（-3）（在0.8V）的高容量电容，在水性介质中的高空穴迁移率（0.13cm（2）V-1s（-1）），和45 f cm（-1）V-1 s（-1）的MU C *乘积。使用该聚合物的OETs保留1200次循环后的初始漏极电流的97％（连续操作90分钟）。在细胞生长培养基中，OET-性能完全保持在NaCl电解质中。体外细胞毒性和细胞活力测定揭示了这些新型系统的优异细胞相容性，在培养24小时后显示出没有毒性。由于具有相当大的循环稳定性的优异的OET性能，具有1200次循环和优异的细胞相容性，这些PDPPS在体外和体内生物电体中具有可行的方式。

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