Erstellt Hydrogel, in der Lage, Gelenke und Knorpel zu ersetzen
Zuletzt überprüft: 23.04.2024
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Einer Gruppe von Wissenschaftlern der Harvard University gelang es, ein starkes und hochflexibles Hydrogel zu schaffen, das einen Ersatz für ein geschädigtes Gelenk oder einen beschädigten Knorpel darstellen kann.
Seine Schöpfer sind Spezialisten auf dem Gebiet der Mechanik, Materialwissenschaften und Tissue Engineering.
Die ersten Hydrogele erschienen 2003. Dies ist eine besondere Art von gelartigen und harten Materialien. Sie sind weit verbreitet in Gartenbau, Medizin und anderen Bereichen verwendet worden. Allerdings waren die Möglichkeiten der ersten Hydrogele eher begrenzt - bei einer geringen Belastung kamen sie in Verfall. Alle Versuche, eine optimale Formel zu entwickeln, die Elastizität und Festigkeit bietet, wurden erfolglos beendet.
Die Substanz heißt Hydrogel wegen seiner Hauptkomponente - Wasser. Es besteht aus zwei ineinandergreifenden Polymermaschen, die eine sehr langanhaltende Wirkung haben. Das Hydrogel kann selbsterneuernd, sehr steif und biokompatibel sein, die letztgenannte Eigenschaft macht es für medizinische Verwendung geeignet.
„Herkömmliche Hydrogele sind sehr empfindlich gegen mechanische Beanspruchung - stellen Sie sich ein Gelee, in denen kein Aufwand Löffel geladen werden kann - erklärt der Hauptautor Chung Yong San Studie, ein Forscher an der Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). - Da sie jedoch biokompatibel und auf Wasserbasis hergestellt sind, werden sie in der Medizin zur Kultivierung von lebendem Gewebe und als Nährmedium verwendet. Um Hydrogele in neuen Bereichen der Wissenschaft und Industrie zu verwenden, war es notwendig, den Nachteil zu beseitigen, der das Material wegen seiner geringen Festigkeit unbrauchbar machte. Dazu haben wir eines der polymeren Netzwerke eines Doppelhydrogels durch ein Alginatgitter (aus Braunalgenzellen) ersetzt, bei dem es sich um eine lange Kette von Kohlenwasserstoffen handelt. Am Ausgang bekamen wir ein Hydrogel, das stark und gleichzeitig flexibel blieb. "
Die Streifen von Wissenschaftlern erstellt mechanische Belastungen 10-mal größer als die von den Materialien, die bisher gehalten standhalten Hydrogel, können sie bis zu 20-fache gestreckt werden besser als ihre Altersgenossen, aber auch dank der verbesserten Formel, um ihre Fähigkeit zu erhöhen mechanischen Beschädigung zu widerstehen - Kratzer und Schnitte.
Experten zufolge werden die verbesserten Eigenschaften von Hydrogelen es ihnen ermöglichen, ihr Anwendungsgebiet zu erweitern, insbesondere können diese Materialien eine gute Alternative zu beschädigten Knorpeln und Gelenken sein, und auch bei der Herstellung von künstlichen Muskeln oder als Beschichtung für Wunden verwendet werden.
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