Ученые Университета Макгилла совместно с коллегами создали инновационный метод производства гидрогелей с применением ультразвуковой технологии, избавившись от необходимости использовать вредные химические реагенты. Достижение обеспечивает более быстрое, чистое и экологичное изготовление гидрогелей, обладающих повышенной прочностью, эластичностью и устойчивостью к замерзанию и высушиванию, пишет Phys.org.
Гидрогели представляют собой материалы, состоящие из полимеров и способные впитывать и удерживать значительное количество влаги. Их активно применяют в медицине, биотехнологиях, фармацевтике, косметологии и различных инженерных решениях, включая мягкие контактные линзы, повязки, системы доставки лекарственных препаратов и ткани для регенерации органов.
Обычно для синтеза гидрогелей используют специальные химические соединения — инициаторы, запускающие реакции образования полимера. Некоторые из них потенциально опасны для людей. Ученые из группы профессора Цзяньюй Ли предложили заменить традиционную технологию химической активации ультразвуковым методом, который получил название «соногель». Под действием высокочастотных волн образуются быстро коллапсирующие крошечные пузырьки. Их схлопывание высвобождает энергию, необходимую для формирования геля.
Новый метод позволяет отказаться от использования вредных химических веществ в процессе производства гидрогелей. «Наша цель состояла в устранении токсичных компонентов. Мы достигли ее, предложив безопасный и экологически чистый способ изготовления гидрогелей», — отмечают авторы новой методики.
Предложенный подход имеет огромный потенциал для дальнейшего развития тканевой инженерии, разработки новых биоматериалов и технологий трехмерной печати живых тканей. Разработка также создает условия для появления ультразвуковой 3D-биопечати. Вместо традиционных методов, использующих свет или нагрев, ученые смогут применять направленные звуковые волны для точного формирования нужных конструкций из гидрогеля.
Тем временем финские специалисты сделали важный шаг к решению одной из самых сложных и давних задач в науке — объединению гравитации с другими фундаментальными силами природы. Подробнее об этом написано в другом материале Hi-Tech Mail.