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本文系统综述了电聚合制备有机混合离子-电子导体（OMIECs）的机理、材料设计及在生物界面、传感与神经形态计算中的前沿应用，强调其在低电压、水相环境中实现原位器件制造的独特优势。
文献概述
本文《Electropolymerization of Organic Mixed Ionic-Electronic Conductors: Fundamentals and Applications in Bioelectronics》，发表于《Chemical Reviews》杂志，回顾并总结了通过电聚合方法制备有机混合离子-电子导体（OMIECs）的基本原理、实验设计策略及其在生物电子学中的关键应用。文章系统阐述了OMIECs在生物接口、生物传感和神经形态突触器件中的功能实现机制，重点分析了材料性质、聚合条件与器件性能之间的关系。此外，作者还讨论了当前面临的挑战与未来发展方向，为开发可植入、可编程和生物相容的电子器件提供了理论指导和实践路径。该综述对推动生物电子学与柔性电子技术的融合具有重要意义。背景知识
有机混合离子-电子导体（OMIECs）是一类能够同时传输电子和离子的导电聚合物，因其优异的电化学稳定性、良好的机械柔韧性以及与生物系统匹配的离子传输能力，已成为生物电子学领域的核心材料。传统导电聚合物如聚吡咯（PPy）、聚苯胺（PANI）和聚噻吩（PEDOT）通常需在有机溶剂中电聚合，限制了其在生理环境中的直接应用。近年来，水溶性单体的发展使得在水相中进行电聚合成为可能，从而实现了在活体组织内原位构建电极或传感器，极大提升了器件的生物相容性和集成度。OMIECs在神经接口中可降低电极阻抗，提高信号信噪比，支持高精度神经记录与刺激；在生物传感中，其体积电容特性可放大离子信号，实现对pH、葡萄糖、DNA等分子的高灵敏检测；在神经形态计算中，OMIECs构成的电化学晶体管可模拟突触权重调节，实现低功耗信息处理。然而，如何精确控制聚合形貌、优化离子/电子迁移率、提升长期稳定性仍是当前研究的难点。该综述正是在这一背景下，系统梳理了电聚合OMIECs的合成机制与应用进展，为下一代生物集成电子器件的设计提供了全面参考。
研究方法与实验
本文通过文献综述方式系统分析了电聚合OMIECs的实验设计要素，涵盖材料选择、聚合机制、电极配置与原位表征技术。作者详细讨论了单体结构对氧化电位、亲水性及成膜性的影响，比较了不同噻吩衍生物（如EDOT、ETE、EEE）的电聚合行为，并阐述了溶剂、电解质、电极材料和表面预处理对聚合过程的调控作用。此外，文章介绍了多种电化学聚合装置，包括两电极、三电极、晶体管构型及双极配置，以及在不混溶液-液界面进行电聚合的新策略。为了实时监测聚合过程，作者总结了循环伏安法、电导测量、石英晶体微天平（QCM-D）和光谱技术等原位表征手段的应用。关键结论与观点
研究意义与展望
该综述为研究人员提供了从分子设计到器件集成的完整电聚合OMIECs知识框架，推动了生物电子材料的理性设计。未来研究方向包括开发更高稳定性、更快响应、可降解的OMIECs，探索多材料异质结构聚合，以及实现复杂三维微结构的精准制造。
此外，将电聚合技术与生物打印、微流控系统结合，有望实现全集成、可编程的生物电子器件，用于实时监测与调控生物过程。在神经接口方面，原位电聚合可构建与神经组织无缝集成的柔性电极阵列，提升长期记录稳定性。在疾病诊断中，基于OMIECs的电化学传感器可实现无标记、实时检测生物标志物，具有临床转化潜力。
结语
本文全面总结了电聚合制备有机混合离子-电子导体（OMIECs）的科学基础与生物电子应用。OMIECs凭借其独特的离子-电子协同导电机制，在生物接口、传感与神经形态计算中展现出巨大潜力。电聚合技术因其可在水相、低电压条件下实现局部、可控的导电聚合物生长，特别适用于构建可植入、可编程的生物电子器件。通过合理设计单体结构、优化聚合参数，可精确调控材料的电导率、离子渗透性、机械性能与生物相容性。该综述不仅系统梳理了当前研究进展，还指出了材料稳定性、长期性能、制造精度等方面的挑战。未来，随着新型水溶性单体的开发与原位表征技术的进步，电聚合OMIECs有望在神经工程、可穿戴传感与智能医疗设备中实现更广泛的应用，推动生物电子学向更高集成度、更强功能性与更好生物融合的方向发展。
