Створено гідрогель, здатний замінити суглоби і хрящі
Останній перегляд: 23.04.2024
Весь контент iLive перевіряється медичними експертами, щоб забезпечити максимально можливу точність і відповідність фактам.
У нас є строгі правила щодо вибору джерел інформації та ми посилаємося тільки на авторитетні сайти, академічні дослідницькі інститути і, по можливості, доведені медичні дослідження. Зверніть увагу, що цифри в дужках ([1], [2] і т. д.) є інтерактивними посиланнями на такі дослідження.
Якщо ви вважаєте, що який-небудь з наших матеріалів є неточним, застарілим або іншим чином сумнівним, виберіть його і натисніть Ctrl + Enter.
Групі вчених з Гарвардського університету вдалося створити міцний і супергібкій гідрогель, який може стати заміною пошкодженого суглоба або хряща.
Його творці - фахівці в області механіки, матеріалознавства і тканинної інженерії.
Перші гідрогелю з'явилися ще в 2003 році. Це особливий вид желеподібних і твердих матеріалів. Вони отримали широке застосування в садівництві, медицині та інших областях. Однак можливості перших гидрогелей були досить обмеженими - при невеликому навантаженні вони приходили в непридатність. Всі спроби розробити оптимальну формулу, яка забезпечувала б еластичність і міцність, закінчувалися невдало.
Субстанція названа гідрогелем через свого основного компонента - води. До його складу входять дві полімерні сітки, які взаємодіючи, дають дуже міцний ефект. Гідрогель здатний бути самовідновлюватися, дуже жорстким і біосумісним, остання властивість робить його придатним для використання в медичних цілях.
«Звичайні гідрогелю дуже чутливі до механічного впливу - уявіть собі желе, в яке без зусиль можна занурити ложку, - пояснює провідний автор дослідження Чон Юн Сан, науковий співробітник Гарвардської школи інженерних і прикладних наук (SEAS). - Але так як вони біосумісні і створені на водній основі, їх застосовують в медицині для вирощування живих тканин і як живильне середовище. Щоб використовувати гідрогелю в нових галузях науки і промисловості, необхідно було усунути недолік, який приводив матеріал в непридатність через невисоку міцності. Для цього ми замінили одну з полімерних сіток подвійного гідрогелю на сітку з альгінату (видобувається з клітин бурих водоростей), який представляє собою довгий ланцюжок вуглеводнів. На виході ми отримали гідрогель, який залишався міцним і в той же час гнучким ».
Смужки створеного вченими гідрогелю витримують механічне навантаження в 10 разів більшу, ніж витримували раніше створені матеріали, вони здатні розтягуватися в 20 разів краще, ніж їх аналоги, а також, завдяки покращеній формулі, збільшилася їх здатність протистояти механічних пошкоджень - подряпин і порізів.
На думку фахівців, поліпшені властивості гідрогелів дозволять розширити область їх застосування, зокрема, ці матеріали можуть бути непоганою альтернативою пошкодженим хрящів і суглобів, а також використовуватися в створенні штучних м'язів або служити покриттям для ран.
[