Медичний експерт статті
Нові публікації
Створено гідрогель, здатний замінити суглоби і хрящі
Останній перегляд: 01.07.2025
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 та надгнучкий гідрогель, який може замінити пошкоджені суглоби або хрящі.
Його творці є фахівцями в галузі механіки, матеріалознавства та тканинної інженерії.
Перші гідрогелі з'явилися ще у 2003 році. Це особливий тип желатиноподібних і твердих матеріалів. Вони знайшли широке застосування в садівництві, медицині та інших сферах. Однак можливості перших гідрогелів були досить обмеженими – вони ставали непридатними для використання під невеликим навантаженням. Усі спроби розробити оптимальну формулу, яка б забезпечувала еластичність і міцність, закінчилися невдачею.
Речовина називається гідрогелем через її основний компонент – воду. Вона складається з двох полімерних сіток, які взаємодіють, створюючи дуже сильний ефект. Гідрогель здатний до самовідновлення, дуже жорсткий та біосумісний, що робить його придатним для медичного використання.
«Традиційні гідрогелі дуже чутливі до механічного впливу – уявіть собі желе, в яке можна легко занурити ложку», – пояснює провідний автор дослідження Чон Юн-сан, науковий співробітник Гарвардської школи інженерії та прикладних наук (SEAS). «Але оскільки вони біосумісні та на водній основі, їх використовують у медицині для вирощування живих тканин і як живильне середовище. Щоб використовувати гідрогелі в нових галузях науки та промисловості, необхідно було усунути недолік, який робив матеріал непридатним для використання через його низьку міцність. Для цього ми замінили одну з полімерних сіток подвійного гідрогелю мережею альгінату (отриманого з клітин бурих водоростей), який являє собою довгий ланцюг вуглеводнів. В результаті вийшов гідрогель, який залишався міцним і гнучким одночасно».
Смужки гідрогелю, створені вченими, можуть витримувати механічні навантаження, в 10 разів більші, ніж у раніше створених матеріалів, вони можуть розтягуватися в 20 разів краще за своїх аналогів, а завдяки вдосконаленій формулі збільшилася їхня здатність протистояти механічним пошкодженням – подряпинам і порізам.
На думку експертів, покращені властивості гідрогелів розширять сферу їхнього застосування; зокрема, ці матеріали можуть бути гарною альтернативою пошкодженим хрящам і суглобам, а також можуть використовуватися при створенні штучних м'язів або служити покриттям для ран.
[