هیدروژل‌ها شبکه‌های سه‌بعدی آب‌دوست و دارای اتصالات عرضی هستند که در تماس با آب متورم می‌شوند، اما حل نمی‌شوند. این ترکیبات می‌توانند اشکال فیزیکی مختلفی شامل ورقه، میکروذره، نانوذره و ساختار پوششی و فیلم داشته باشند.
به دلیل همین تنوع ساختار، هیدروژل‌ها به طور متداول در زمینه‌های گوناگون پژوهشی نظیر زیست‌حسگرها، مهندسی بافت، جداسازی مولکول‌های زیستی یا سلول‌ها و تنظیم چسبندگی زیستی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند.
پژوهشگران دانشگاه اراک نیز با اجرای مطالعاتی در این زمینه به هیدروژل کامپوزیتی دست یافتند.
دکتر علیرضا کریمی از اعضای هیات علمی دانشگاه اراک با اشاره به کاربرد گسترده و روزافزون هیدروژل در حوزه‌های مختلف، گفت: پلیمر کیتوسان یک پلیمر طبیعی و دارای خواص زیست‌سازگاری بسیار خوب است، اما خواص مکانیکی ضعیفی دارد؛ از این رو در این طرح سعی شده تا با ایجاد یک خاصیت نانوکامپوزیتی به کمک نانولوله‌های کربنی، هیدروژل‌هایی با خواص مطلوب زیستی، خودترمیم شوندگی، مکانیکی و ویژگی‌های الکتریکی تولید شود.
وی ادامه داد: بر این اساس در این مطالعات هیدروژلی بر پایه کیتوسان سنتز شد که دارای ساختار سه‌بعدی با اندازه حفرات در ابعاد نانو هستند. به‌علاوه این هیدروژل‌ها از خاصیت خودترمیم‌شوندگی برخوردار بوده و خواص مکانیکی آنها با ایجاد یک ساختار نانوکامپوزیتی، به میزان قابل توجهی بهبود یافته است.
کریمی خاطرنشان کرد: هیدروژل‌های تولیدشده قادر هستند در مواقع آسیب‌دیدگی بدون نیاز به دخالت عوامل خارجی، خود را ترمیم کنند.
وی با تاکید بر اینکه هیدروژل سنتز شده دارای ساختار نانومتخلخل است، یادآور شد: به سبب این ویژگی، نسبت سطح به حجم آن به میزان قابل توجهی افزایش یافته و این موضوع موجب افزایش قابلیت جذب سطحی، برهمکنش با اتم‌ها، یون‌ها و مولکول‌ها می‌شود.
به گفته کریمی درواقع این ساختار می‌تواند مانند یک نانوراکتور عمل کند که علاوه بر حوزه پزشکی، در زمینه‌های مختلف دیگری نظیر جداسازی گازها و ذخیره‌سازی انرژی کاربرد داشته باشد.
این محقق با بیان اینکه در سنتز این هیدروژل از نانولوله‌های کربنی بهره گرفته شد، افزود: نانولوله‌های کربنی به سبب دارا بودن خواص منحصربه فرد مکانیکی و الکتریکی، موجب شده‌اند هیدروژل سنتز شده نهایی، خواص مکانیکی و الکتریکی خود را از نانولوله‌های کربنی به ارث ببرند.
این محقق با اشاره به کاربرد این هیدروژل‌ها در دارورسانی هدفمند، افزود: هیدروژل‌های خودترمیم شونده این قابلیت را دارند تا در برابر تنش‌های وارد شده تغییر شکل داده و پس از رفع تنش دوباره به حالت اولیه خود بازگردند. این ویژگی‌ها سبب می‌شود هیدروژل به‌آسانی توسط یک سرنگ به بدن تزریق شود و بلافاصله پس از تزریق فرم اولیه خود را بازیابد.
وی اضافه کرد: این ویژگی سبب می‌شود ژل به بافت موردنظر تزریق شده و مشکلات ناشی از جراحی و یا نگرانی به سبب انتشار نامناسب دارو رفع شود.
کریمی با بیان اینکه هیدروژل تولیدشده دارای خاصیت خود ترمیم شوندگی است و در درمان فتودینامیکی سلول‌های سرطانی و آسیب‌دیدگی‌های بافت‌های نرم بدن از جمله پوست قابل استفاده است، گفت: این پژوهش در مقیاس آزمایشگاهی انجام شده و با توجه به کاربردهای زیاد آن امید است در آینده به مرحله تجاری‌سازی برسد.
نتایج این تحقیقات که حاصل تلاش‌های دکتر علیرضا کریمی عضو هیأت علمی دانشگاه اراک و اعظم خدادادی دانش‌آموخته مقطع دکترای دانشگاه اراک است، در مجله ACS Applied Materials & Interfaces با ضریب تأثیر 7.145 به چاپ رسیده است.
گزارش:نداهراتی
No tags for this post.