Các nhà nghiên cứu hiện đã thực hiện một bước đi đúng hướng trong điện tử sinh học, sửa đổi vật liệu tương thích sinh học hiện có để nó dẫn điện hiệu quả trong môi trường ẩm ướt và có thể gửi và nhận tín hiệu ion từ môi trường sinh học.

Người ta rất quan tâm đến việc tạo ra các thiết bị điện tử sinh học hữu cơ và bóng bán dẫn điện hóa hữu cơ (OECT), với nhiều ứng dụng y sinh. Tuy nhiên, một yếu tố hạn chế là việc xác định các vật liệu không độc hại có thể dẫn điện, tương tác với các ion – điều rất quan trọng để hoạt động trong môi trường sinh học và hoạt động hiệu quả trong môi trường nước của các hệ thống sinh học.

Một vật liệu được quan tâm là PEDOT:PSS, một loại polyme không độc hại có khả năng dẫn điện. PEDOT:PSS được sử dụng để tạo ra các màng mỏng là mạng sợi quang chỉ rộng nanomet một cách hiệu quả. Dòng điện có thể chạy qua các sợi, vốn cũng nhạy cảm với các ion trong môi trường.

Tuy nhiên, độ ổn định cấu trúc của PEDOT:PSS giảm đáng kể khi được đặt trong môi trường nước – như các hệ thống sinh học. Đó là vì PEDOT:PSS là một vật liệu duy nhất được làm từ hai thành phần: PEDOT, chất dẫn điện và không tan trong nước; và PSS, phản ứng với các ion nhưng tan trong nước. Nói cách khác, PSS làm cho vật liệu bắt đầu vỡ ra khi tiếp xúc với nước.

Những nỗ lực trước đây nhằm ổn định cấu trúc của PEDOT:PSS đã có thể giúp vật liệu chịu được môi trường nước, nhưng đều làm tổn hại đến hiệu suất của PEDOT:PSS với tư cách là chất dẫn điện và khiến các ion khó tương tác hơn với các thành phần PSS của vật liệu.

Cụ thể, các nhà nghiên cứu bắt đầu với PEDOT:PSS trong dung dịch và sau đó thêm muối ion. Theo thời gian, muối ion tương tác với PEDOT:PSS, khiến nó tự lắp ráp thành sợi có cấu trúc độc đáo và ổn định trong môi trường ẩm ướt. PEDOT:PSS đã sửa đổi này sau đó được sấy khô và rửa sạch muối ion.

Ngoài việc ổn định trong môi trường nước, màng thu được còn giữ được độ dẫn điện. Hơn nữa, vì PEDOT và PSS được đan xen chặt chẽ nên các ion dễ dàng tiếp cận và tương tác với thành phần PSS của vật liệu.