Věda

Směs hedvábí s polymery může pomoci vytvořit nové biomedicínské implantáty

Směs hedvábí s polymery může pomoci vytvořit nové biomedicínské implantáty


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Hedvábí točené pavouky už dlouho uchvátilo lidské inženýry, kteří dosud plně nepochopili, jak uměle vytvořit toto silné jemné vlákno. Ale nový výzkum sdílený na Americké chemické společnosti (ACS) podzim 2020 Virtual Meeting & Expo naznačuje, že jej můžeme znovu vytvořit smícháním hedvábí se syntetickými polymery - což by mohlo vést ke strukturám schopným nahradit polštářky chrupavky v koleni.

SOUVISEJÍCÍ: TOTO ANTIBIOTICKÉ SPIDEROVÉ HEDVÁBÍ VYDÁVÁ LEPŠÍ BANDÁŽ

Kombinace hedvábí s kompozitními polymery by mohla vytvořit pokročilé lékařské materiály

„Hedvábí má velký potenciál pro použití v biomedicínských aplikacích,“ uvedl hlavní vyšetřovatel projektu Juan Guan, který je držitelem doktorátu. „Hedvábí je všestranné a lidské tělo ho snáší docela dobře a může ho dokonce degradovat a vstřebat.“

Hedvábí a medicína mají dlouhodobý vztah. Záznamy starověkých lékařů jsou plné záznamů o šití pacientů vlákny spřádanými bource morušového a sahají téměř 2 000 let. Moderní chirurgové dokončují některé operace, například na oko, hedvábnými stehy.

Vědci objevili, jak by kombinace syntetických polymerů s hedvábím mohla získat univerzální nové materiály s dostatečným využitím v medicíně a potenciálně v dalších oblastech.

Delší hedvábná vlákna lepší než kratší prameny

Jiní vědci samozřejmě vyvinuli kompozitní materiály s hedvábím, ale obvykle pracovali s krátkými vlákny nebo pouze s primárním proteinem obsaženým v hedvábí.

Guan se na druhé straně soustředil na hedvábné tkaniny tkané z dlouhých jednoduchých nití. Kokony bource morušového někdy obsahují vlákna dlouhá téměř 1 524 metrů (5 000 stop) a při použití v textiliích mohou účinněji rozdělit mechanické namáhání, než můžeme očekávat od kratších, diskrétních pramenů, dodal Guan.

Ve svých studiích Granův tým použil hedvábí z běžných domestikovaných bource morušového patřícího k tomuto druhu Bombyx moria také silnější a pružnější vlákna z divočiny Antheraea pernyi druh.

Vědci spojili tuto tkaninu s polymerní matricí, obvykle epoxidovou, která je běžná v lepidlech. Když se spojí, vytvoří látka a polymer laminát - jako odolný povrchový povlak na nábytku - a poté se rozřeže na tvary, které si výzkumníci přejí.

Nové biomedicínské materiály mohou pomoci spojit obratle lépe než kov

To je významné, protože tyto vlastnosti mohou vést k novým materiálům, které jsou schopny integrovat se v lidském těle úspěšněji než současné materiály. Například Guan a její tým spolupracují s ortopedickými lékaři na vývoji struktury ve tvaru klecí, které dočasně drží obratle na místě, když se spojí po velké operaci.

Jedná se o roli typicky naplněnou kovem, ale tvrdost a tuhost hedvábných kompozitů je více kompatibilní s kostmi, což by je mohlo stát odolnější a pohodlnější alternativou k neohrabaným kovovým strukturám, řekl Guan.

I když existuje mnoho výzev, aby se hedvábné kompozity dostaly na chirurgické oddělení velkých nemocnic, je zajímavé vědět, že jedna z nejmystickějších látek produkovaných jinými druhy života slouží k pokroku budoucnosti biomedicínské technologie.


Podívejte se na video: Měsíční řeka Moon River (Prosinec 2022).