کشف روشی آسان برای چرخاندن نانوالیاف، با الهام از کرم ابریشم
به گزارش سیناپرس همدان، آیا می‌دانستید که پارچه ابریشمی از بزاق کرم درست می‌شود؟ روشی که کرم‌های ابریشم پیله‌های خود را از الیاف موجود در بزاق لزج خود می‌پیچانند، اکنون به دانشمندان کمک می‌کند تا مواد زیست‌پزشکی جدید را آسان‌تر بسازند. محققانی که در Nano Letters گزارش داده‌اند، از کوبیدن سر به ظاهر ساده کرم‌های ابریشم برای ایجاد ریز و نانوالیاف سازگارتر با تجهیزات کمتر نسبت به سایر روش‌ها تقلید کرده‌اند.
نانوالیاف به ماده ای جذاب برای کاربردهای مختلف از جمله پانسمان زخم و لوازم الکترونیکی انعطاف پذیر تبدیل شده اند. اما تولید این الیاف همیشه آسان نیست، به خصوص به این دلیل که ضخامت آنها تنها چند نانومتر است که چند هزار بار نازک‌تر از عرض یک موی انسان است. اخیراً توسعه یافته‌ترین روش‌های ریسندگی نانوالیاف، پیچیده یا کند هستند، یا الیاف توده‌ای تولید می‌کنند.
با این حال، یکی از “دانشمند” که به نظر می رسد مشکل را حل کرده است، کرم ابریشم است. این جانور متلاطم محلول دو پروتئینی را در بزاق خود ترشح می کند که به طور مداوم آن را به داخل یک نخ ابریشمی بلند و لاغر می کشد. سپس کرم می‌چسبد و این تک رشته را بارها و بارها می‌کشد تا در پیله‌ای ابریشمی پیچیده شود، که مردم آن را باز می‌کنند تا به پارچه‌های ابریشمی ببافند.
بنابراین، Yu Wang، Wei Yang، Xuewei Fu و همکارانش می خواستند یک روش ریسندگی نانوالیاف با الهام از کرم ابریشم طراحی کنند که می تواند رشته های پیوسته و یکنواخت را به روشی سریع و آسان با حداقل تجهیزات تولید کند.
برای ایجاد نخ‌ها، محققان مجموعه‌ای از میکروسوزن‌های ریز را در تکه‌ای از فوم آغشته به محلول پلی (اتیلن اکسید) فرو کردند، سپس سوزن‌ها را در فرآیندی به نام چرخش با هدایت میکروچسبندگی (MAG) بیرون کشیدند.انواع مختلفی از رشته ها با تقلید از روشی که کرم های ابریشم سر خود را هنگام ساختن ابریشم حرکت می دهند ایجاد شدند: کشیدن مستقیم به عقب منجر به الیاف منظم و جهت دار شد. تاب خوردن یا ارتعاش الیاف متقاطع ایجاد شده؛ و چرخاندن آرایه سوزنی یک فیبر پیچ خورده و “همه در یک” تولید کرد. به‌علاوه، این رشته‌ها در کنار هم قرار نمی‌گرفتند، که می‌توانست در روش‌های توسعه‌یافته قبلی رخ دهد.
نسخه حتی ساده‌تر از ریسندگی MAG نیازی به میکروسوزن نداشت. در این مورد، زبری طبیعی فوم به عنوان نقاط چسبندگی میکروسوزن عمل می کند. محققان به سادگی دو تکه فوم را با محلول پلیمری آغشته کردند و آنها را از هم جدا کردند و به راحتی و فورا رشته هایی را بین آنها چرخاندند.
با استفاده از این استراتژی، آنها رشته ها را کشیده و مستقیماً روی پوست فرد قرار دادند تا یک بانداژ فوری و سفارشی ایجاد کنند. این الیاف بانداژ همچنین حاوی آنتی بیوتیک بود که با موفقیت رشد باکتری را مهار کرد. محققان می‌گویند که این کار می‌تواند فرصت‌های جدیدی را برای کاربردهای زیست‌پزشکی آینده نانوالیاف باز کند.
منبع :medicalxpress
مترجم: سید سپهر ارومیهء
