Hydrogel: de toekomst van 'slimme band-aids'


Hydrogel: de toekomst van 'slimme band-aids'

Een Band-Aid kan nooit weer hetzelfde zijn; Ingenieurs van het Massachusetts Institute of Technology hebben het nieuwste model van kleefdressing opgedaan: een kleverig, stretchig gel-achtig materiaal dat temperatuursensoren, LED-lichten en andere elektronica kan bevatten, evenals kleine reservoir En kanalen.

De nieuwe hydrogelen zijn zeer veelzijdig.

Beeldkrediet: Melanie Gonick / MIT.

De "smart wound dressing" laat medicijnen vrij indien nodig, in reactie op veranderingen in de huidtemperatuur. Het kan zelfs oplichten als de medicatievoorziening laag is.

De nieuwe dressing strekt zich uit met het lichaam. Niet alleen zal het op zijn plaats blijven als de drager de knie of de elleboog buigt, maar de ingebouwde structuren en de elektronica blijven ook intact en functioneel wanneer ze uitgerekt worden.

Het team dat de nieuwe hydrogel dressing heeft ontworpen en gecreëerd, werd geleid door prof. Xuanhe Zhao, van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) Afdeling Mechanische Engineering.

Het onderzoek is gepubliceerd in Natuurmaterialen .

Wat is een hydrogel?

Hydrogels zijn in diverse dagelijkse producten, van zachte contactlenzen en condooms tot weggooibare luiers. Haargel, tandpasta en plantaardige waterkristallen maken allemaal gebruik van hydrogelen. Alginaire hydrogels gecombineerd met aloëvera zorgen voor een wondverband die de wond vochtig maakt en zorgt voor regeneratie van cellen.

  • In de industrie worden hydrogelen gebruikt in afdichting en afvalopruiming
  • Consumptiegoederen die hydrogel bevatten bevatten haargel en cosmetica
  • Medische toepassingen omvatten contactlenzen, drugsvrijstelling, zenuwgeleiders, coatings, weefselbulking en vervanging van kernen.

Gavin Braithwaite, van de Cambridge Polymer Group in Boston, MA, merkt op dat hydrogelen hydrogel zijn, met het potentieel om 80% of meer water te bevatten, doorlaatbaar en het laten transporteren van opgeloste stoffen. Ze kunnen ook viscoelastisch en smerig zijn. Ze zijn ook milieuvriendelijk. Al deze eigenschappen maken ze multifunctioneel.

Alhoewel een breed scala aan functies voldoet, dromen hydrogelen van een felle toekomst, waaronder een rol in ruggenmerg hergroei, zenuw- en weefseltechniek, en zelfs organengeneratie.

De structuur van hydrogel is de sleutel tot het succes ervan. De fysische of chemische kruisverbindingen van hydrofiele polymeerkettingen maken het mogelijk om water tot 99% van het volume te bevatten of op te nemen.

Om hydrogelen te creëren, zijn de polymeerketens die hun basis vormen, ofwel chemisch gesynthetiseerd of afgeleid van natuurlijke polymeren. Deze kunnen eiwitten zijn, zoals collageen en gelatine, of polysacchariden, zoals zetmeel, alginaat en agarose. Natuurlijke bronnen van hydrogelen omvatten garnalenskelp en zeewier.

Het hoge watergehalte maakt ze zacht, 'squishy' en flexibel, zoals contactlenzen, of zeer absorberend, zoals bij baby's luiers. Ze kunnen ook vrij bros zijn. Hun eigenschappen zijn afhankelijk van hun samenstelling.

Materialwetenschappers, die de potentie van hydrogelen voor verschillende toepassingen al enige tijd hebben gezien, hebben de grenzen van deze uitzonderlijke stof geduwd.

Hydrogel dressings

Hydrogel dressings zijn niet nieuw, met de eerste die dateert uit de jaren 1950. Echter, recente ontwikkelingen produceren een aantal revolutionaire concepten.

Zachte contactlenzen en wondverband zijn een van de vele medische toepassingen van hydrogelen.

Bekende hydrogelverbindingen omvatten vrijstromende gels die beschikbaar zijn in buizen en foliepakketten, preparaten waarbij hydrogel verzadigd is op een gaasblok of strips of een vel gel ondersteund door een dun vezelnet.

Hydrogelverbanden zorgen voor vocht, bevorderen genezing en verwijder dode weefsels van wonden. Het hoge watergehalte koelt de wond af en verligt de pijnverlichting. Hydrogels voorkomen ook dat de dressing op het wondoppervlak stopt.

Hydrogels zijn sterk en flexibel, en kunnen poreus zijn, waardoor diffusie, of dicht, afhankelijk van de samenstelling. Ze kunnen aangepast worden om aan verschillende behoeften te voldoen.

De Universiteit van Wollongong in Australiëbeschrijft hydrogelen als "enkele van de meest biocompatibele materialen op de planeet." In feite zijn dierlijke lichamen hoofdzakelijk samengesteld uit hydrogelen.

Lichaamsweefsels en synthetische hydrogelen hebben veel gemeen, en de nieuwste producten hebben eigenschappen die vergelijkbaar zijn met lichaamsweefsels, waardoor ze een goede kandidaat zijn voor een groeiend scala aan medische toepassingen.

Afgelopen jaar, Medical-Diag.com Gerapporteerd over de ontwikkeling van een hydrogel die zich als huid kan uitstrekken.

Wetenschappers hebben gewerkt om deze eigenschappen te benutten, in de hoop om een ​​'slim materiaal' te creëren dat biologisch weefsel en functie nabootst.


Op de volgende pagina , Kijken we naar de kenmerken van de nieuwe hydrogelen die door het team van MIT zijn ontwikkeld.

  • 1
  • 2
  • VOLGENDE PAGINA ▶

Smart Industry: Winnaars van de toekomst (Video Medische En Professionele 2018).

Sectie Kwesties Op De Geneeskunde: Medische praktijk