Vytvorený hydrogel, schopný nahradiť kĺby a chrupavku

Skupina vedcov z Harvardskej univerzity dokázala vytvoriť silný a superflexibilný hydrogél, ktorý sa môže stať náhradou za poškodený kĺb alebo chrupavku.

Jej tvorcami sú špecialisti v oblasti mechaniky, materiálovej vedy a tkanivového inžinierstva.

Prvé hydrogély sa objavili v roku 2003. Je to špeciálny druh želatínových a tvrdých materiálov. Boli široko používané v záhradníctve, medicíne a iných oblastiach. Možnosti prvých hydrogélov boli však dosť obmedzené - pri malom zaťažení sa dostali do havarijnej situácie. Všetky pokusy vytvoriť optimálny vzorec, ktorý by poskytoval elasticitu a silu, skončili neúspešne.

Látka sa nazýva hydrogél kvôli svojej hlavnej zložke - vode. Skladá sa z dvoch polymérnych ôk, ktoré sa vzájomne ovplyvňujú, čo prináša veľmi dlhotrvajúci účinok. Hydrogél môže byť samoobnoviteľný, veľmi tuhý a biokompatibilný, posledne uvedený spôsob ho robí vhodným na lekárske účely.

"Konvenčné hydrogély sú veľmi citlivé voči mechanickému namáhaniu - predstaviť kašička, v ktorom môžu byť žiadne úsilie vloženého lyžicu - vysvetľuje vedúci autor štúdie Chung Yong San, výskumný pracovník na Harvard School of Engineering and Applied Sciences (more). - Keďže sú biokompatibilné a vytvárané na báze vody, používajú sa v medicíne na pestovanie živých tkanív a ako živné médium. Aby sa hydrogely používali v nových oblastiach vedy a priemyslu, bolo nevyhnutné odstrániť nevýhodu, ktorá spôsobila, že materiál bol nepoužiteľný z dôvodu nízkej pevnosti. Za týmto účelom sme nahradili jednu z polymérnych sietí duálny hydrogélu ok alginátu (extrahovaného z hnedých morských rias buniek), ktorý je uhľovodík s dlhým reťazcom. Na výstupe sme získali hydrogel, ktorý zostal silný a zároveň flexibilný. "

Prúžky vytvorené vedci hydrogélu odolávať mechanickému zaťaženiu 10 krát väčší, než sa predtým zadáva materiálov, ktoré možno natiahnuť až 20 krát lepšie ako ich kolegovia, ako aj, a to vďaka zlepšenej vzorca, zvýšiť ich schopnosť odolávať mechanickému poškodeniu - poškriabaniu a rezy.

Podľa odborníkov budú zlepšené vlastnosti hydrogélov rozšíriť oblasť ich použitia, najmä, tieto materiály môžu byť dobrou alternatívou k poškodenej chrupavky a kĺbov, a tiež použitý vo vytvorení umelých svalov alebo byť pokryté na rany.

[1], [2], [3], [4], [5]