One promising application of self-healing polymeric materials is biomedical use. Although charge-transfer (CT) interactions have been employed to construct self-healing polymers as well as other reversible bonds and interactions, their potential for biomedical applications has never been investigated. In this study, we fabricated self-healable and cell-compatible polyurethane elastomers cross-linked by CT complexes between electron-rich pyrene (Py) and electron-deficient naphthalene diimide (NDI) by simply blending two linear polymers with Py or NDI as a repeating unit. The elastomers with different blend ratios self-healed damage over 1 day in mild conditions, including in air and water at 30–100 °C. The mechanical properties of damaged elastomers were almost restored after healing in air at 100 °C, and even in air at 30 °C and in water at 70 °C, healing was also possible to a certain extent. The good cell compatibility of the polyurethane elastomers was demonstrated by culturing two kinds of cells on the thin film substrates. Self-healable and cell-compatible polyurethane elastomers cross-linked by charge-transfer complexes between electron-rich pyrene (Py) and electron-deficient naphthalene diimide (NDI) were fabricated by simply blending two linear polymers with Py or NDI as a repeating unit. The elastomers with different blend ratios self-healed damage over 1 day in mild conditions, including in air and water at 30–100 °C. The good cell compatibility of the polyurethane elastomers was demonstrated by culturing two kinds of cells on the thin film substrates.

中文翻译：

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用于生物医学应用的基于电荷转移相互作用的自修复聚氨酯弹性体

自修复聚合物材料的一项有前景的应用是生物医学用途。尽管电荷转移 (CT) 相互作用已被用于构建自修复聚合物以及其他可逆键和相互作用，但从未研究过它们在生物医学应用中的潜力。在这项研究中，我们通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 共混，制造了通过富电子芘（Py）和缺电子萘二亚胺（NDI）之间的 CT 复合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体。重复单元。具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。受损弹性体在100°C空气中，甚至在30°C空气和70°C水中愈合后，其力学性能几乎恢复，在一定程度上治愈也是可能的。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 作为重复单元共混，通过富电子芘 (Py) 和缺电子萘二酰亚胺 (NDI) 之间的电荷转移络合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体. 具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 作为重复单元共混，通过富电子芘 (Py) 和缺电子萘二酰亚胺 (NDI) 之间的电荷转移络合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体. 具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 作为重复单元共混，通过富电子芘 (Py) 和缺电子萘二酰亚胺 (NDI) 之间的电荷转移络合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体. 具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 作为重复单元共混，通过富电子芘 (Py) 和缺电子萘二酰亚胺 (NDI) 之间的电荷转移络合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体. 具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。通过简单地将两种线性聚合物与 Py 或 NDI 作为重复单元共混，通过富电子芘 (Py) 和缺电子萘二酰亚胺 (NDI) 之间的电荷转移络合物交联的自修复和细胞相容性聚氨酯弹性体. 具有不同混合比例的弹性体在温和条件下（包括在 30-100°C 的空气和水中）可在 1 天内自愈损坏。通过在薄膜基材上培养两种细胞证明了聚氨酯弹性体的良好细胞相容性。