06 Марта 2012

Создан самовосстанавливающийся полимер для создания "заплат" поврежденным тканям

Гидрогель - материал, способный поглощать большое количество воды. Он представляет собой цепочку молекул, которые формируют гибкий желеобразный материал, напоминающий мягкие ткани человеческого тела - кожу, мышцы и сухожилия.

Ученые создали самовосстанавливающийся гидрогель - полимер, чьи молекулы при разрезании куска геля вновь соединяются друг с другом в считанные секунды, что может быть полезно в медицине, в частности, при создании "заплат" для поврежденных тканей.

Группа под руководством Шайни Варгхесе (Shyni Varghese) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США) смогла создать новую разновидность гидрогеля, молекулы которого способны самостоятельно соединиться после разделения. Для этого ученые присоединили к молекулам полимера специальные "пальцы" - боковые цепи молекул, которые выглядят как пальцы руки. Группа Варгхесе создала компьютерную модель геля, которая показала, что способность этого вещества к самовосстановлению зависит исключительно от длины "пальцев".

Способность к самовосстановлению - одно из важнейших качеств живых тканей, которое позволяет им выдерживать повторяющиеся повреждения. Перед биоинженерами постоянно вставал один и тот же вопрос: возможно ли самовосстановление в синтетических материалах, таких как гидрогель. Преимущества открытия заключается в возможности использовать материал в медицине и инженерии".

Исследователи обнаружили, что колебания в уровне кислотности приводят к изменению состояния частиц полимера: при высоком содержании кислоты (низкий уровень pH) волокна соединяются, в то время как в щелочной среде (при повышении уровня pH) они разделяются. Ученые несколько раз повторяли эксперимент в кислой среде, и каждый раз молекулы объединялись. К примеру, две цилиндрических частицы геля мгновенно прилипали друг к другу в растворе кислоты. Участница исследования Амея Пхадке (Ameya Phadke) из университета Калифорнии в Сан-Диего отмечает, что гидрогель сохраняет свою силу и гибкость в кислотной среде, схожей с желудочной. Это делает его идеальным средством для лечения желудочно-кишечных заболеваний.

Применение этого материала возможно во многих областях, гидрогель может входить в состав различных веществ, включая промышленные герметики, самовосстанавливающийся пластик и медицинские нити. 

Источник: ria.ru