خلق هيدروجيل ، قادرة على استبدال المفاصل والغضروف

تمكنت مجموعة من العلماء من جامعة هارفارد من خلق هيدروجيل قوية وفائقة القوة ، والتي يمكن أن تصبح بديلاً لمفصل أو غضروف تالف.

مبدعوها متخصصون في مجال الميكانيكا وعلوم المواد وهندسة الأنسجة.

ظهرت الهلاميات المائية الأولى في عام 2003. هذا هو نوع خاص من مواد تشبه الهلام والمواد الصلبة. وقد استخدمت على نطاق واسع في البستنة والطب والمجالات الأخرى. ومع ذلك ، كانت الاحتمالات من الهلاميات المائية الأولى محدودة نوعا ما - في عبء صغير جاءوا في حالة سيئة. كل المحاولات لتطوير صيغة مثالية من شأنها أن توفر المرونة والقوة ، انتهت دون جدوى.

وتسمى هذه المادة هيدروجيل بسبب مكونها الرئيسي - الماء. ويتكون من شبكتين بوليميتين تتداخلان ، مما يعطي تأثيرًا دائمًا للغاية. يمكن للهيدروجيل أن يكون متجددًا ذاتيًا وجامعًا جدًا ومتوافقًا حيويًا ، وهذه الخاصية الأخيرة تجعله مناسبًا للاستخدام الطبي.

"الهلاميات المائية التقليدية هي حساسة جدا للإجهاد - تخيل هلام، والتي أي جهد يمكن تحميل ملعقة - يفسر الدراسة المؤلف الرئيسي تشونغ يونغ سان، الباحث في كلية هارفارد للهندسة والعلوم التطبيقية (SEAS). - ولكن نظرا لأنها متوافقة حيويا والتي تم إنشاؤها على أساس المياه ، فهي تستخدم في الطب لزراعة الأنسجة الحية وكوسيط للمغذيات. من أجل استخدام الهلاميات المائية في مجالات جديدة للعلوم والصناعة ، كان من الضروري إزالة العائق الذي جعل المادة غير قابلة للاستخدام بسبب قوتها المنخفضة. ولتحقيق هذه الغاية فإننا استبدال واحدة من شبكات البوليمر هيدروجيل المزدوج شبكة الجينات (المستخرج من خلايا الطحالب البني)، وهو الهيدروكربون سلسلة طويلة. في الإخراج ، حصلنا على هيدروجيل ، والتي لا تزال قوية وفي نفس الوقت مرنة ".

الشرائط التي تم إنشاؤها من قبل العلماء هيدروجيل تحمل الأحمال الميكانيكية 10 مرة أكبر من المحافظة في وقت سابق من المواد، فإنها يمكن أن تمتد ما يصل الى 20 مرة أفضل من أقرانهم، وكذلك، وذلك بفضل تحسين الصيغة، لزيادة قدرتها على تحمل الضرر الميكانيكية - الخدوش والجروح.

حسب المختصين، فإن خصائص محسنة من الهلاميات المائية توسيع مجال تطبيقها، على وجه الخصوص، وهذه المواد قد يكون بديلا جيدا لالغضاريف التالفة والمفاصل، وتستخدم أيضا في خلق عضلات اصطناعية أو أن المغلفة للجروح.

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