摘要:研究人员开发了一种使用超声制造水凝胶的新方法,从而消除了对有毒化学启动器的需求。这一突破为水凝胶制造提供了更快,更清洁,更可持续的方法,并产生更强,更灵活且对冰冻和脱水的水凝胶。这种新方法还有望促进组织工程,生物粘附和3D生物打印的进步。...
麦吉尔大学(McGill University)与蒙特利尔理工学院(PolytechniqueMontréal)合作的研究人员开创了一种使用超声制造水凝胶的新方法,从而消除了对有毒化学启动器的需求。这一突破为水凝胶制造提供了更快,更清洁,更可持续的方法,并产生更强,更灵活且对冰冻和脱水的水凝胶。这种新方法还有望促进组织工程,生物粘附和3D生物打印的进步。
水凝胶是由可以吸收和保留大量水的聚合物组成的凝胶。它们被广泛用于伤口敷料,药物输送,组织工程,软机器人,软接触镜头等。
几分钟之内的凝胶形成
传统的水凝胶制造依赖化学启动器,其中一些可能是有害的,尤其是在医疗应用中。发起人是用于触发化学链反应的化学物质。由机械工程教授Jianyu Li领导的McGill研究团队已开发了一种使用超声波的方法。当应用于液体前体时,声波会产生微观气泡,这些气泡用巨大的能量塌陷,在几分钟内触发凝胶形成。
李说:“我们旨在解决的问题是依赖有毒化学启动者。” “我们的方法消除了这些物质,从而使身体更安全,对环境更好。”
这种超声驱动的技术被称为“ Sonogel”。
李说:“在紫外线下,典型的水凝胶合成可能需要数小时甚至一夜之间。” “有了超声波,它就会在短短五分钟内就会发生。”
革命性的生物医学应用
该技术最令人兴奋的可能性之一是非侵入性医疗。由于超声波可以深入组织,因此该方法可以在不手术的情况下实现体内水凝胶形成。
李说:“想象一入液体前体,并使用超声来精确地将其固化。” “这可能是改变组织损伤和再生医学的游戏规则。进一步的改进,我们可以解锁新的可能性,以使更安全,更绿色的材料生产。”
该技术还为基于超声的3D生物打印打开了大门。研究人员可以使用声波准确地“打印”水凝胶结构,而不是依靠光或热量。
该研究的合着者之一,蒙特利尔(PolytechniqueMontréal)的工程物理学助理教授让·普罗斯特(Jean Provost)说:“通过利用高强度的超声超声波超声,我们可以精确地塑造和建造水凝胶。”