Nyt biomateriale kombinerer flydende krystaller og hydrogel til tilvejebringelse af vævslignende egenskaber


Nyt biomateriale kombinerer flydende krystaller og hydrogel til tilvejebringelse af vævslignende egenskaber

Der er mange udfordringer for forskere, der søger måder at skabe vævsmæssige materialer til medicinsk forskning og klinisk brug. Der er gjort store fremskridt med forskellige typer hydrogel, da de kan replikere de bøjelige, vandige habitater af biologiske celler, men de mangler den mekaniske struktur af blødt væv.

Den nye flydende krystallinske hydrogel - vist her i tør tilstand - skal gøre det muligt at designe biomaterialer, der interagerer med kropsvæsker, siger forfatterne.

Billedkredit: Syracuse University

Nu beskriver en undersøgelse fra Syracuse University i New York, hvordan det er muligt at kombinere hydrogelernes egenskaber med væskekrystals egenskaber for at producere nye medicinske materialer, der har de samme mekaniske egenskaber som kroppens bløde væv.

Forskerne rapporterer deres resultater i Journal of Polymer Science B: Polymer Physics .

Hydrogeler - Polymerkæder, der kan absorbere vand - bruges i stigende grad som biomaterialer, fordi de er flydende og vandbevidste og kan have elastiske egenskaber. For eksempel undersøges de for sårreparation.

Flydende krystaller er flydende, men de opretholder også en krystalstruktur - så de ikke mister deres 3D-form. Men fordi de ikke er vandelskende, gør de ikke selv gode kandidater til at bruge biomaterialer i kroppen.

Forskere har eksperimenteret med biomaterialer, der kombinerer hydrogelernes egenskaber med flydende krystaller. Sådanne materialer kunne have vigtige anvendelser, fordi de holder deres form og efterligner væv så godt, at de ikke betragtes som fremmedlegemer.

Men der er mange udfordringer at producere sådanne medicinske materialer. For eksempel gør tilsætningen af ​​hydrogelen til de flydende krystaller dem vandbevidste; Det kan også ødelægge den strukturelle rækkefølge af deres krystallinitet.

'En række biomaterialer, der interagerer med kropsvæsker i en hydratiseret tilstand'

Den nye undersøgelse beskriver imidlertid en proces, der producerer en polymer, der er elastisk og blød, kan svulme med vand og bevarer formhukommelsen som reaktion på varme og vand.

Seniorforfatter Pat Mather, professor i Institut for Biomedicinsk og Kemiteknik, siger:

Det er en afbalanceret handling, at man ikke har for mange vandelskende grupper i polymeren og balancerer det med andre kemikalier i polymeren, som fremmer strukturen."

Han og hans medforfatter Amir Torbati - som arbejdede på studiet, mens han var studerende i Mather's lab, og som nu er postdoktorale forsker ved University of Colorado-Denver - konkluderer, at processen, de beskrive, skal gøre det muligt for "fremtidens design af Materialer eller anordninger til en række anvendelser, såsom biomaterialer, der interagerer med kropsvæsker i en hydratiseret tilstand."

Undersøgelsen følger en anden sådan Medical-Diag.com Lært af i september 2015, hvor forskere ved University of Illinois i Urbana-Champaign udviklede syntetisk tumorvæv ved hjælp af hydrogeler. Deres mål er at skabe hurtige tumormiljøer hurtigt for at studere, hvordan kræft vokser og opfører sig.

SCP-610 The Flesh that Hates (all Documents and Logs) | Object Class Keter (Video Medicinsk Og Professionel 2022).

Afsnit Spørgsmål På Medicin: Medicinsk praksis