ได้เกิดไฮโดรเจลที่สามารถทดแทนข้อต่อและกระดูกอ่อนได้

กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดประสบความสำเร็จในการสร้างไฮโดรเจลที่แข็งแกร่งและยืดหยุ่นเป็นพิเศษซึ่งสามารถทดแทนข้อต่อหรือกระดูกอ่อนที่ได้รับความเสียหายได้

ผู้สร้างเป็นผู้เชี่ยวชาญด้านกลศาสตร์ วิทยาศาสตร์วัสดุ และวิศวกรรมเนื้อเยื่อ

ไฮโดรเจลรุ่นแรกปรากฏตัวขึ้นในปี 2003 ซึ่งเป็นวัสดุประเภทพิเศษที่มีลักษณะเป็นวุ้นและแข็ง โดยไฮโดรเจลรุ่นนี้ได้รับการนำไปใช้งานอย่างแพร่หลายในงานสวน ยารักษาโรค และงานด้านอื่นๆ อย่างไรก็ตาม ความสามารถของไฮโดรเจลรุ่นแรกนั้นค่อนข้างจำกัด เนื่องจากไม่สามารถใช้งานได้ภายใต้ภาระงานเพียงเล็กน้อย ความพยายามทั้งหมดในการพัฒนาสูตรที่เหมาะสมที่สุดที่จะให้ความยืดหยุ่นและความแข็งแรงล้วนจบลงด้วยความล้มเหลว

สารนี้เรียกว่าไฮโดรเจลเนื่องจากมีส่วนประกอบหลักคือน้ำ ประกอบด้วยเครือข่ายโพลิเมอร์ 2 ชนิดที่โต้ตอบกันเพื่อให้เกิดผลที่รุนแรงมาก ไฮโดรเจลสามารถรักษาตัวเองได้ แข็งมาก และเข้ากันได้ทางชีวภาพ คุณสมบัติหลังทำให้ไฮโดรเจลเหมาะสำหรับใช้ทางการแพทย์

“ไฮโดรเจลแบบดั้งเดิมนั้นไวต่อแรงกดทางกลมาก ลองนึกถึงเจลลี่ที่คุณสามารถจุ่มช้อนลงไปได้อย่างง่ายดาย” จุง ยุนซัง หัวหน้าทีมวิจัยและนักวิจัยจาก Harvard School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) อธิบาย “แต่เนื่องจากไฮโดรเจลมีคุณสมบัติเข้ากันได้ทางชีวภาพและมีส่วนประกอบของน้ำ จึงถูกนำมาใช้ในทางการแพทย์เพื่อปลูกเนื้อเยื่อที่มีชีวิตและเป็นสารอาหาร ในการใช้ไฮโดรเจลในสาขาใหม่ๆ ของวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรม จำเป็นต้องกำจัดข้อเสียที่ทำให้วัสดุนี้ไม่สามารถใช้งานได้เนื่องจากมีความแข็งแรงต่ำ เพื่อจุดประสงค์นี้ เราจึงแทนที่เครือข่ายโพลีเมอร์ของไฮโดรเจลคู่ด้วยเครือข่ายของอัลจิเนต (ที่ได้จากเซลล์สาหร่ายสีน้ำตาล) ซึ่งเป็นห่วงโซ่ยาวของไฮโดรคาร์บอน ผลลัพธ์ที่ได้คือไฮโดรเจลที่ยังคงแข็งแรงและยืดหยุ่นได้ในเวลาเดียวกัน”

แถบไฮโดรเจลที่นักวิทยาศาสตร์สร้างขึ้นสามารถทนต่อแรงทางกลที่มากกว่าวัสดุที่เคยสร้างขึ้นก่อนหน้านี้ถึง 10 เท่า สามารถยืดได้ดีกว่าวัสดุที่คล้ายกันถึง 20 เท่า และด้วยสูตรที่ได้รับการปรับปรุงใหม่นี้ ความสามารถในการต้านทานความเสียหายทางกล เช่น รอยขีดข่วนและรอยตัด จึงเพิ่มมากขึ้น

ตามที่ผู้เชี่ยวชาญกล่าวไว้ คุณสมบัติที่ได้รับการปรับปรุงของไฮโดรเจลจะขยายขอบเขตของการประยุกต์ใช้ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง วัสดุเหล่านี้สามารถใช้ทดแทนกระดูกอ่อนและข้อต่อที่เสียหายได้ และยังสามารถใช้ในการสร้างกล้ามเนื้อเทียมหรือทำหน้าที่เป็นสิ่งปกปิดบาดแผลได้อีกด้วย

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]