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Hidrogel criado, capaz de substituir juntas e cartilagens
Última revisão: 23.04.2024
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Um grupo de cientistas da Universidade de Harvard conseguiu criar um hidrogel forte e superflexível, que pode se tornar um substituto para uma articulação ou cartilagem danificada.
Seus criadores são especialistas no campo da mecânica, ciência dos materiais e engenharia de tecidos.
Os primeiros hidrogéis apareceram em 2003. Este é um tipo especial de materiais gelados e duros. Eles têm sido amplamente utilizados em horticultura, medicina e outros campos. No entanto, as possibilidades dos primeiros hidrogéis foram bastante limitadas - em uma pequena carga, eles entraram em condições precárias. Todas as tentativas de desenvolver uma fórmula ótima que proporcionasse elasticidade e força, terminaram sem sucesso.
A substância é chamada de hidrogel devido ao seu componente principal - água. Consiste em duas malhas poliméricas que interagem, dando um efeito muito duradouro. O hidrogel pode ser auto-renovável, muito rígido e biocompatível, a última propriedade torna-o adequado para uso médico.
"Os hidrogéis convencionais são muito sensíveis aos efeitos mecânicos - imagine uma geléia que possa ser facilmente imersa em uma colher", explica o principal autor do estudo, Chung Yun-san, pesquisador da Harvard School of Engineering and Applied Science (SEAS). - Mas, como são biocompatíveis e criados em água, são utilizados em medicina para o cultivo de tecidos vivos e como meio nutriente. Para usar hidrogéis em novos campos da ciência e da indústria, foi necessário eliminar a desvantagem que tornou o material inutilizável devido à sua baixa resistência. Para fazer isso, substituímos uma das redes poliméricas de um hidrogel duplo com uma grade de alginato (extraído de células de algas marrons), que é uma cadeia longa de hidrocarbonetos. Na saída, obtivemos um hidrogel, que permaneceu forte e ao mesmo tempo flexível ".
As tiras criadas pelo hidrogel dos cientistas resistem a uma carga mecânica de 10 vezes maior do que suportar materiais criados anteriormente, podendo se esticar 20 vezes melhor do que suas contrapartes, e também, graças a uma fórmula melhorada, sua capacidade de suportar danos mecânicos - arranhões e cortes aumentou.
Segundo os especialistas, as propriedades melhoradas dos hidrogéis permitirão expandir seu campo de aplicação, em particular, esses materiais podem ser uma boa alternativa para cartilagens danificadas e articulações, e também utilizados na criação de músculos artificiais ou servem como revestimento para feridas.
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