Maddi dünyanın yetmiş ikisini değiştirebilen torunu maymunu Durex'i patlattı
Video yükleniyor ...
Hidrojel (Hidrojel) tıp dünyasında yumuşak malzeme olarak da adlandırılır. Dispersiyon ortamı, polimer ağ sistemi, yumuşak doku, belirli bir şekli koruyabilen, çok su emebilen su içeren bir jeldir.
Belki de yukarıdaki açıklama fazla profesyoneldir Uzman olmayanların deyimiyle, hidrojelleri kontakt lensler, prezervatifler, tek kullanımlık çocuk bezleri, saç jeli, diş macunu ve bitki kristalleri gibi günlük ihtiyaçlarda her yerde görebiliriz.
Tıbbi uygulamalarda, ilaç dağıtımı ve kök hücre tedavisi için kullanılabilir.Örneğin, aloe vera ile birleştirilmiş sodyum aljinat hidrojelden yapılmış bir yara sargısı yarayı nemli tutabilir ve hücre yenilenmesini destekleyebilir.
Doktorlar çeşitli hastalıkları tedavi ederken, idrar sondaları, damar içi tüpler ve diğer tıbbi kateterlerin hepsi gerekli öğelerdir. Bununla birlikte, malzeme nedeniyle, çoğu durumda hastalar bu tıbbi cihazlardan rahatsızlık duyacaktır.
Son zamanlarda MIT mühendisleri, standart plastik veya kauçuk aletler üzerine kaplanabilen jel benzeri bir malzeme tasarladı.Malzeme, ameliyat sırasında hastaların rahatsızlığını önemli ölçüde azaltabilecek daha yumuşak ve pürüzsüz bir yüzeye sahip . Kaplama, özel ayarlamalardan sonra bile enfeksiyonları tespit etmek ve tedavi etmek için kullanılabilir.
Şekil Yeni hidrojel malzemeler
"Advanced Healthcare Materials" dergisinde yayınlanan bir makaleye göre, Araştırma ekibinin yaklaşımı, yaygın esnek malzemelere (lateks, kauçuk ve silikon gibi) bir hidrojel tabakasını (çoğunlukla sudan oluşan yumuşak ve pürüzsüz bir polimer malzeme) güçlü bir şekilde bağlamaktır. Bağlamadan sonra, yumuşak, gerilebilir, pürüzsüz ve virüsleri ve diğer küçük molekülleri sızdırmayan bir "hidrojel laminat" elde edilir.
Ek olarak, Bileşiğin hidrojel kaplamasına gömülmesi, patolojik molekülleri tespit etmesini de sağlayabilir. Aynı zamanda, vücuttaki hastalıkları daha iyi tedavi etmek için ilaçlar aynı zamanda hidrojel içine gömülebilir ve hidrojel kaplamadan yavaşça salınabilir.
MIT Makine Mühendisliği Bölümü doçenti ve ekibin lideri Dr. Zhao Xuanhe, hidrojel kaplamanın idrar kateterleri ve intravenöz enjeksiyon tüpleri gibi çeşitli esnek tıbbi cihazlara bağlandığını söyledi. Kaplama, bükülme ve bükülme testine dayandıktan sonra hala çatlama problemi yaşamaz ve çok dayanıklıdır. Kaplama aynı zamanda çok pürüzsüzdür ve sürtünme, kaplanmamış standart bir idrar sondasından çok daha düşüktür, bu da hastanın rahatsızlığını azaltabilir.
Şekil Dr.Zhao Xuanhe, Makine Mühendisliği Bölümü Doçenti, Massachusetts Teknoloji Enstitüsü
Ekip ayrıca bu hidrojel kaplamayı yaygın olarak kullanılan başka bir esnek ürüne uyguladı: prezervatifler. Araştırmacılar, sürtünmeyi azaltarak mevcut lateks prezervatiflerin konforunu artırmanın yanı sıra, prezervatifin güvenliğini artırmak için anti-lateks alerji ilaçlarının hidrojel kaplamaya da yerleştirilebileceğini söyledi.
Zhao Xuanhe, "Hidrojellerin sıradan esnek malzemelerin yerini almasının gerçekten mümkün olduğunu kanıtladık," diyor ve sözlerine şöyle devam ediyor: "Artık hidrojelleri diğer malzemelerle birleştirme yönteminde ustalaştık ve bu da vücutla her türlü temasta uygulanabiliyor. Bir çeşit tıbbi ekipman. "
Hidrojelin "yetmiş iki değişimi"
Zhao Xuanhe'nin ekibi daha önce sert, gerilebilir bir hidrojel yapmak için büyük miktarda suyu az miktarda polimerle birleştirmek için yeni bir yöntem icat etmişti. Bu temelde başka bir teknoloji geliştirildi: Önce kauçuk ve silika jel gibi esnek malzemelerin yüzeyini işlemek için benzofenon kullanıldı ve daha sonra bu esnek malzemelere hidrojel bağlandı. Çözelti ultraviyole ışığa maruz kaldığında, esneklik ve hidrojel arasında güçlü bir kimyasal bağ oluşur.
Araştırmacılar, bir hidrojel laminat oluşturmak için bu teknikleri uyguladılar: esnek bir sandviç yapı arasına sıkıştırılmış iki hidrojel tabakası. Daha sonra, bu lamine yapı üzerinde bir dizi mekanik test gerçekleştirdiler ve birkaç kez gerildiğinde bile yapının yırtılmadığını veya çatlamadığını, ancak güçlü ve dayanıklı kaldığını buldular.
Ekip ayrıca bu lamine yapıyı bir tarafı deiyonize su ve diğer tarafı moleküler boya ile doldurulmuş çift bölmeli bir kaba yerleştirdi. Birkaç saat sonra, laminat boyanın bir taraftan diğerine nüfuz etmesini etkili bir şekilde engelleyebilir, aksine, sadece bir hidrojel tabakası olduğunda, boya kolayca geçebilir. Laminattaki esnek malzemenin tüm yapıyı geçirimsiz hale getirdiği sonucuna vardılar - bu yapının virüslerin ve diğer küçük moleküllerin geçmesini de önleyebileceğini düşünüyorlar.
Başka bir testte ekip, pH'a duyarlı molekülleri esnek malzemenin bir tarafındaki hidrojel kaplamaya karıştırdı ve yeşil gıda boyasını diğer taraftaki hidrojel kaplamaya karıştırdı. Bu sefer, tüm lamine yapıyı her iki tarafı deiyonize suyla doldurulmuş çift bölmeli bir kaba daldırdılar.
Kaptaki suyun asitliğini değiştirirken araştırmacılar, pH göstergesini içeren hidrojel kaplamanın parladığını gözlemlediler. Aynı zamanda, yeşil boya hidrojel kaplamadan diğer taraftaki suya yavaşça nüfuz etti. Katılan araştırmacı Alman Parada şunları söyledi: "PH'a duyarlı molekülleri hidrojellere karıştırabilir veya kademeli olarak hidrojellere salınması gereken ilaçları karıştırabiliriz. Kısacası, jelin özellikleri farklı uygulama gereksinimlerini karşılayacak şekilde ayarlanabilir."
Geniş uygulama olanakları
Araştırmacılar ilk olarak hidrojel laminatı esnek cihazlara uyguladılar ve daha önce geliştirilen teknolojiyi, silikon tüpler, Foley kateterleri ve prezervatifler gibi çeşitli esnek cihazlarda hidrojeli kaplamak için kullandılar.
Hong Kong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi (HKUST) Kimya Mühendisliği ve Biyomühendislik Bölümü'nden Yardımcı Doçent Sun Fei liderliğindeki araştırma ekibi, malzeme biyolojisi ve biyotıp alanında gelecekteki uygulamaların açılmasına yardımcı olacak yeni bir tümüyle proteinli ışığa duyarlı akıllı hidrojel geliştirdi.
Profesör Sun'ın ekibi tarafından icat edilen yeni akıllı hidrojel, yalnızca biyolojik hücreleri ve dokuları içermekle kalmaz: kök hücreler ve rejeneratif tıbbın diğer önemli bileşenleri dahil, ışığa duyarlı özellikleri, insan vücudunda salınan hücre veya ilaç moleküllerinin zamanını veya yöntemini de kontrol edebilir.
Parada, "İlk dikkat ettiğimiz şey idrar sondalarıdır, çünkü bunlar pürüzlü ve sert yapıdadırlar ve kolayca rahatsızlık verirler ve idrar sondası enfeksiyonları hastaların yaklaşık% 50'sinin tekrar hastaneye kaldırılmasına neden olur. İkincisi kondoma uygulanabileceğini düşünüyoruz. Mevcut lateks prezervatifler, duyarlılık ve alerjik reaksiyonlarla ilgili birçok soruna neden olabileceğinden, ilaçlar hidrojel prezervatiflere karıştırılabilirse, insan vücudu daha iyi korunabilir. "
Bira fabrikası sıvı ürünleri taşımak için boru hatları kullanır ve boru hattında kalan sıvı ürünleri yıkamak için büyük miktarda su gerekir ve ürün kalıntıları çoğunlukla suyla seyreltildiği için atılır.
Araştırmadan sorumlu olan Stanford Üniversitesi'nde malzeme bilimi profesörü olan Eric Appel, bira fabrikasının üretim sürecinde, çoğunlukla transit bağlantıda olmak üzere ürününün% 2'sini kaybettiğini söyledi. Boru hattında kalan üzüm suyunu durulamak için su yerine özel olarak formüle edilmiş bir hidrojel kullanmayı denemek için Kaliforniya'daki bir şaraphaneyle çalıştılar.
Hidrojel, üzüm suyu ile karıştırılmadığından ürün kaybı hemen hemen olmaz. Selüloz ve koloidal silika gibi gıda sınıfı malzemelerden oluşan hidrojeller de üzüm suyunun kokusunu ve tadını etkilemedi.
Orman yangınları, Kuzey Amerika'da sık sık meydana gelir ve yangınları söndürmek için büyük miktarlarda alev geciktirici gerektirir. Alev geciktiricilerin çoğu yeraltı sularını kirleten kimyasal bileşenler içerir ve daha sonra püskürtülen su ile kolayca yıkanarak yangınla mücadele etkisini etkiler.
Araştırmacılar, deneyde alev geciktiriciyi yeni tip hidrojel ile karıştırdılar ve karışımın yanan malzemeye sıradan alev geciktiricilerden daha uzun süre yapıştığını buldular, bu da alev geciktiriciyi daha sonra su püskürterek yıkanmaktan koruyabilir. . Appel, sıradan alev geciktiricilerle karşılaştırıldığında, hidrojel ile karıştırılmış alev geciktiricinin daha yüksek bir havadan, daha az yüzer ve buharlaşarak verilebileceğini ve yeraltı sularını kirletmeyeceğini söyledi.
Araştırma ekibi, ticari uygulama olasılıklarını genişletmek için büyük ölçekte yeni hidrojel malzemeleri test ediyor. Ayrıca, hidrojel malzemelerin petrol sondaj işlemleri için kozmetik katkılarda ve yağlayıcılarda kullanılabilmesi için yeni hidrojel formülasyonları geliştiriyorlar.
Araştırmacılar bunu buldu Hidrojel kaplı kateter şiddetle bükülmüş, katlanmış ve düğümlenmiş olsa bile, hidrojel kaplı kateter yine de çatlamadan katetere sıkıca bağlanabilir. Aynısı kaplanmış kateter ve prezervatif şişirildiğinde de geçerlidir.
