物理科技生物学-PHYICA

海洋贻贝是一种改善水凝胶强度,伸展和粘冈本美附的模型,用于伤口愈合

化学 2021-09-30 00:02:30

由Terasaki生物医学创新学分学分:Pixabay / CC0公共结构域水凝胶无处不在

它们是可以吸收和保留水的热爱聚合物,并且可以是在这样的日常消费产品中发现,如软隐形眼镜,一次性尿布,某些食物,即使在农业应用中也是如此

由于其高度的生物相容性及其最终的能力,它们在几种医学应用中也非常有用降解并重新吸收到主体中

这些品质允许水凝胶模拟用于组织的活组织用于组织替代或再生

这些应用的最有用方法是用于愈合伤口的最有用

水凝胶是本用途的理想选择,具有它们的水合物和水合物的能力形成滋润和支持性环境

这有利于伤口愈合的工艺,例如血管形成,死组织的分解,免疫细胞的激活,预防活细胞和组织死亡,甚至减轻了疼痛

天然水凝胶,par由于它们的生物安全和异常的生物相容性,Ticularly Gelatin甲基丙烯酰基(Gelma)水凝胶有利于伤口愈合

,但它们的使用是由其固有的机械性能(如有限的伸缩性,相对脆性和粘度)而受到阻碍为了粘附到组织表面

为了改善这些特征,已经尝试了制备方法和组分的变化

当制备凝胶水凝胶时,通过混合制备明胶溶液并将明胶溶解在水中

这导致在水中的明胶聚合物链的分散

然后将称为光引发剂的化学品加入到溶液中,使聚合物链粘稠和允许他们彼此粘附在紫外光下,紫外线激活光引发剂和聚合物链彼此交联以形成网络

水分子进入该网络,伸展链条并成为锁定在其中;这说明了水凝胶的吸收力,并且是胶凝或凝固发生的点

可以通过在UV暴露前添加与聚合物链结合的化学物质或UV参数本身来改变该凝胶的性质可以改变凝胶的性质

一些这些修饰已经在先前改善凝胶的物理性质的尝试中进行了实验

一种方法是在交联之前将额外的化学品引入凝胶溶液中; resu.化学共轭水凝胶显示出在组织粘合性的略微改善

通过用另外的化学品加强柔性薄的化学缀合的凝胶膜来加强凝胶以

,但挑战仍然随着改善三种机械而致挑战凝胶水凝胶同时同时韧性,拉伸和粘合强度的性质

塔斯塔基生物医学创新研究所的研究人员开发了一种同时提高了凝胶水凝胶的强度,伸缩和粘合能力的方法

信贷:Khademhosseini实验室是Terasaki生物医学研究所的合作团队AL INNONATION(TIBI)在具有可调谐制造参数的简单过程中,开发了改进凝胶水凝胶中的所有三种性质的方法

研究人员首先转向其在其方法中提高粘附的方法水凝胶

船舶贻贝分泌强螺纹,用作岩石上的附着和拉动绳索

以形成这些螺纹,贻贝产生酸性环境中的粘附蛋白;暴露在略带碱性的海水后,蛋白质经历了一种化学变化,其在相应的时尚中产生螺纹形成

,Tibi团队增加了大量的多巴胺,一种化学类似物,贻贝粘附蛋白,以增加其强度,弹力和粘合性能

它们还使混合物对碱性条件进行,以进一步增加凝胶的粘合强度

结果表明,将大量多巴胺添加到凝胶溶液中可以增加所得水凝胶的伸展性几乎六倍以上六倍以上的强度

其他实验表明,当多巴胺在交联步骤前进行碱性条件时,粘合强度可以增加至四次抗剪切力几乎七倍

“”我们进行的实验提供了有价值的洞察力,进入凝胶基水凝胶中的激活韧性和粘附的程序,“Hossein蒙扎尔(Hossein Montazara)pH

D

,该项目的第一作者

研究人员将继续进行其他化学品,以优化它们对凝胶的机械性能的影响

这可能导致额外的应用中的改进作为可耐磨装置或愈合和再生内植入物

“本文在水凝胶的基本机械性能下获得的知识可能对生物医学应用具有深远的影响,”Ali Khademhosseini,pH

D

,TIBI的董事和首席执行官

“它是我们生物材料平台的众多影响研究的例子之一

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