Stworzony hydrożel, który może zastąpić stawy i chrząstkę
Ostatnia recenzja: 23.04.2024
Cała zawartość iLive jest sprawdzana medycznie lub sprawdzana pod względem faktycznym, aby zapewnić jak największą dokładność faktyczną.
Mamy ścisłe wytyczne dotyczące pozyskiwania i tylko linki do renomowanych serwisów medialnych, akademickich instytucji badawczych i, o ile to możliwe, recenzowanych badań medycznych. Zauważ, że liczby w nawiasach ([1], [2] itd.) Są linkami do tych badań, które można kliknąć.
Jeśli uważasz, że któraś z naszych treści jest niedokładna, nieaktualna lub w inny sposób wątpliwa, wybierz ją i naciśnij Ctrl + Enter.
Grupie naukowców z Uniwersytetu Harvarda udało się stworzyć silny i superelastyczny hydrożel, który może zastąpić uszkodzony staw lub chrząstkę.
Jego twórcy to specjaliści z zakresu mechaniki, inżynierii materiałowej i inżynierii tkankowej.
Pierwsze hydrożele pojawiły się w 2003 roku. Jest to specjalny rodzaj galaretowatych i twardych materiałów. Są szeroko stosowane w ogrodnictwie, medycynie i innych dziedzinach. Jednak możliwości pierwszych hydrożeli były raczej ograniczone - przy niewielkim obciążeniu ulegały one zniszczeniu. Wszelkie próby opracowania optymalnej formuły, która zapewniałaby elastyczność i siłę, zakończyły się niepowodzeniem.
Substancja nazywana jest hydrożelem ze względu na jej główny składnik - wodę. Składa się z dwóch polimerycznych oczek, które oddziałują, dając bardzo trwały efekt. Hydrożel może być samoodnawialny, bardzo sztywny i biokompatybilny, ta druga właściwość nadaje się do użytku medycznego.
„Konwencjonalne hydrożele są bardzo wrażliwe na uderzenia mechaniczne - wyobrazić pszczele, w którym bez wysiłku można załadować łyżkę - wyjaśnia główny autor Chung Yong San, badacz z Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). - Ale ponieważ są biokompatybilne i tworzone na bazie wody, są wykorzystywane w medycynie do uprawy żywych tkanek i jako pożywki. Aby stosować hydrożele w nowych dziedzinach nauki i przemysłu, konieczne było wyeliminowanie tej wady, która spowodowała, że materiał stał się bezużyteczny z powodu niskiej wytrzymałości. W tym celu zastąpiliśmy jedną z polimerowych sieci podwójnego hydrożelu siatką alginianu (ekstrahowaną z komórek alg brązowych), która jest długim łańcuchem węglowodorów. Na wyjściu dostaliśmy hydrożel, który pozostał silny i jednocześnie elastyczny. "
Paski stworzone przez naukowców hydrożelu wytrzymać obciążenia mechaniczne 10 razy większe niż wcześniej utrzymywane przez materiały, mogą być rozciągnięte do 20 razy lepsze niż ich rówieśnicy, a także, dzięki ulepszonej formule, aby zwiększyć ich zdolność do wytrzymywania uszkodzenia mechaniczne - zadrapania i cięcia.
Według fachowców ulepszone właściwości hydrożeli poszerzą zakres ich zastosowania, w szczególności, materiały te mogą być dobrym rozwiązaniem do uszkodzonej chrząstki i stawów, a także stosowane w tworzeniu sztuczne mięśnie lub być pokryte na rany.
[