Un nouveau biomatériau combine des cristaux liquides et de l'hydrogel pour fournir des propriétés tissulaires


Un nouveau biomatériau combine des cristaux liquides et de l'hydrogel pour fournir des propriétés tissulaires

Il existe de nombreux défis auxquels sont confrontés les chercheurs qui cherchent des moyens de créer des matériaux semblables à des tissus pour la recherche médicale et l'utilisation clinique. Beaucoup de progrès ont été réalisés avec différents types d'hydrogel, car ils peuvent reproduire les habitats flexibles et aqueux des cellules biologiques, mais ils n'ont pas la structure mécanique des tissus mous.

Le nouvel hydrogel liquide cristallin - montré ici à l'état sec - devrait permettre la conception de biomatériaux qui interagissent avec les fluides corporels, disent les auteurs.

Crédit d'image: Université de Syracuse

Maintenant, une étude de l'Université de Syracuse à New York décrit comment il est possible de combiner les propriétés des hydrogels avec celles des cristaux liquides pour produire de nouveaux matériaux médicaux ayant les mêmes propriétés mécaniques que les tissus mous du corps.

Les chercheurs rapportent leurs résultats dans Journal of Polymer Science B: Physique des polymères .

Les hydrogels - chaînes polymères qui peuvent absorber l'eau - sont de plus en plus utilisés comme biomatériaux car ils sont fluides et amoureux de l'eau et peuvent avoir des propriétés élastiques. Par exemple, ils font l'objet d'une enquête pour la réparation des plaies.

Les cristaux liquides sont fluides, mais ils conservent également une structure cristalline, de sorte qu'ils ne perdent pas leur forme 3D. Cependant, parce qu'ils ne sont pas tributaires de l'eau, eux-mêmes, ils ne font pas de bons candidats pour les biomatériaux à utiliser dans le corps.

Les scientifiques ont expérimenté des biomatériaux qui combinent les propriétés des hydrogels avec ceux des cristaux liquides. De tels matériaux pourraient avoir des applications importantes car ils conservent leur forme et imitent les tissus tellement bien qu'ils ne sont pas considérés comme un corps étranger.

Mais il existe de nombreux défis à relever pour produire de tels matériaux médicaux. Par exemple, l'ajout d'hydrogel aux cristaux liquides les rend amateurs d'eau; Il peut également détruire l'ordre structurel de leur cristallinité.

«Une variété de biomatériaux qui interagissent avec des fluides corporels dans un état hydraté»

La nouvelle étude, cependant, décrit un procédé qui produit un polymère élastique et doux, peut gonfler avec de l'eau et conserve la mémoire de forme en réponse à la chaleur et à l'eau.

L'auteur principal Pat Mather, professeur au Département de génie biomédical et chimique, déclare:

C'est un acte d'équilibre de ne pas avoir trop de groupes amoureux de l'eau dans le polymère et d'équilibrer cela avec d'autres produits chimiques dans le polymère qui favorisent la structure ".

Lui et son co-auteur, Amir Torbati, qui a travaillé sur l'étude alors qu'il était étudiant dans le laboratoire de Mather et qui est actuellement chercheur post-doctorat à l'Université du Colorado-Denver, concluent que le processus qu'ils décrivent devrait permettre la «conception future de Des matériaux ou des dispositifs pour une variété d'applications telles que les biomatériaux qui interagissent avec des fluides corporels dans un état hydraté."

L'étude suit une autre Medical-Diag.com A appris en septembre 2015, où des scientifiques de l'Université de l'Illinois à Urbana-Champaign ont développé des tissus tumoraux synthétiques à l'aide d'hydrogels. Leur but est de créer rapidement des environnements tumoraux quasi-réels pour étudier comment le cancer grandit et se comporte.

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Section Des Questions Sur La Médecine: Pratique médicale