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Idrogel creato, in grado di sostituire articolazioni e cartilagini
Ultima recensione: 23.04.2024
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Un gruppo di scienziati dell'Università di Harvard è riuscito a creare un idrogel forte e superflessibile, che può diventare un sostituto di una articolazione o cartilagine danneggiata.
I suoi creatori sono specialisti nel campo della meccanica, della scienza dei materiali e dell'ingegneria dei tessuti.
Il primo idrogel è apparso nel 2003. Questo è un tipo speciale di materiali gelatinosi e duri. Sono stati ampiamente utilizzati in orticoltura, medicina e altri campi. Tuttavia, le possibilità dei primi idrogel erano piuttosto limitate: a un piccolo carico sono cadute in rovina. Tutti i tentativi di sviluppare una formula ottimale che avrebbe fornito elasticità e forza, si sono conclusi senza successo.
La sostanza è chiamata idrogel a causa del suo componente principale - l'acqua. Consiste di due mesh polimeriche che interagiscono, dando un effetto molto duraturo. L'idrogel può essere auto-rinnovante, molto rigido e biocompatibile, quest'ultima proprietà lo rende adatto all'uso medico.
"Idrogel convenzionali sono molto sensibili alle sollecitazioni meccaniche - immaginare una gelatina, in cui nessuno sforzo può essere caricato cucchiaio - spiega l'autore principale dello studio Chung Yong San, ricercatore presso la Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS). - Ma dal momento che sono biocompatibili e creati su base acquosa, sono usati in medicina per la coltivazione di tessuti viventi e come mezzo nutritivo. Per utilizzare gli idrogel in nuovi settori scientifici e industriali, era necessario eliminare l'inconveniente che rendeva il materiale inutilizzabile a causa della sua bassa resistenza. Per fare questo, abbiamo sostituito una delle reti polimeriche di un doppio idrogel con una griglia di alginato (estratto da cellule di alghe brune), che è una lunga catena di idrocarburi. All'uscita, abbiamo ottenuto un idrogel, che è rimasto forte e allo stesso tempo flessibile ".
Le strisce create dagli scienziati idrogel sopportare carichi meccanici 10 volte maggiore di quanto precedentemente mantenuto dai materiali, essi possono essere allungati fino a 20 volte meglio di loro pari, e, grazie alla formula migliorata, per aumentare la loro capacità di resistere danni meccanici - graffi e tagli.
Secondo gli esperti, le proprietà migliorate degli idrogel consentiranno loro di espandere il loro campo di applicazione, in particolare, questi materiali possono essere una buona alternativa alla cartilagine danneggiata e alle articolazioni, e anche utilizzati nella creazione di muscoli artificiali o servire come rivestimento per le ferite.
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