創建水凝膠，能夠取代關節和軟骨
最近審查：23.04.2024
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哈佛大學的一組科學家設法製造出一種強韌且超柔韌的水凝膠，可以替代受損的關節或軟骨。
它的創造者是力學，材料科學和組織工程領域的專家。
第一批水凝膠出現在2003年。這是一種特殊的果凍狀和硬質材料。它們已被廣泛應用於園藝，醫藥等領域。然而，第一批水凝膠的可能性相當有限 - 在很小的負荷下，它們變得失修。所有嘗試開發能夠提供彈性和力量的最佳配方，都失敗了。
由於其主要成分 - 水，該物質被稱為水凝膠。它由兩個相互作用的聚合物網構成，具有非常持久的效果。水凝膠可以自我更新，非常堅硬且具有生物相容性，後者的性質使其適用於醫療用途。
“傳統的水凝膠對機械應力非常敏感 - 想像一個果凍，其中沒有工作可裝載匙 - 解釋該研究的主要作者仲永散，工程與應用科學學院（SEAS）的哈佛學院的研究員。 - 但由於它們是生物相容性的，並且是以水為基礎製成的，所以它們被用於醫學中用於培養活體組織和作為營養培養基。為了在新的科學和工業領域中使用水凝膠，有必要消除由於其強度低而使材料無法使用的缺點。為此，我們用雙鏈水凝膠的一個聚合物網絡替換了藻酸鹽網格（從褐藻細胞中提取），這是一種長鏈碳氫化合物。在產量方面，我們得到了一種水凝膠，它仍然很強勁，同時也很靈活。“
科學家創建的帶水凝膠承受機械載荷比以前由材料保持的10倍以上，它們可以被拉伸到比同齡的20倍，以及，由於改進的配方，以增加其承受機械損傷能力 - 划痕和切口。
根據專家，則水凝膠的改進的性質將拓寬它們的應用領域，特別地，這些材料可以是一個很好的替代受損的軟骨和關節，以及在創作人造肌肉也使用或待塗覆於傷口。
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