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I medici si sviluppano dalla colla super medicale revolutinäre di melma di lumaca
Il muco di una lumaca diffusa può essere usato come una sorta di colla medica in futuro? I ricercatori hanno ora scoperto che una nuova bio-colla dalla melma di un nudibranco è incredibilmente forte, si adatta ai movimenti del corpo e si attacca anche a superfici bagnate o umide. La professione medica è persino riuscita a sigillare un foro nel cuore di un maiale con l'aiuto della colla.
Gli scienziati dell'università di Harvard, riconosciuta a livello internazionale, sono riusciti a sviluppare uno speciale bioadesivo, basato sulla melma di una chiocciola. Questo adesivo potrebbe essere usato in futuro in medicina, per esempio, per chiudere le ferite, gli esperti riportano in un comunicato stampa sui risultati del loro studio.
I ricercatori hanno scoperto che alcune lumache secernono muco appiccicoso, che potrebbe essere utilizzato in futuro come una sorta di bio-colla. (Immagine: rs31 / fotolia.com) Gli intonachi normali aderiscono male al tessuto bagnato
Se hai mai provato a mettere una patch sulla pelle umida, ad esempio, potresti sapere quanto possa essere frustrante questo processo. La pelle bagnata non è l'unica sfida per gli adesivi medicali. Inoltre, il trattamento di varie lesioni interne può essere complicato perché il corpo umano è pieno di sangue e altri fluidi, spiegano i ricercatori.
Il nuovo adesivo ha due proprietà speciali
Molti dei prodotti adesivi usati oggi sono tossici per le cellule e diventano inflessibili mentre si asciugano. La caratteristica principale del nostro materiale è la combinazione di un potere adesivo molto forte e la capacità di trasmettere e disperdere lo stress, afferma l'autore. Dave Mooney. Finora, non è stato possibile combinare queste proprietà in un singolo adesivo.
Arion subfuscus espelle il muco
Mentre i ricercatori hanno pensato a come migliorare gli adesivi medici, hanno trovato la soluzione in una lumaca. La lumaca marrone (Arion subfuscus) è un tipo di nudibranco che è ampiamente distribuito in Europa e in alcune parti degli Stati Uniti. In caso di pericolo, la chiocciola espelle un muco speciale, che dovrebbe bloccarlo in posizione. Questo rende difficile per gli altri animali rimuovere la lumaca dalla superficie, spiega gli esperti. Il muco è intervallato da proteine caricate positivamente. I ricercatori sono stati ispirati dal muco per sviluppare uno speciale idrogel. Questo è costituito da una cosiddetta matrice di alginato-poliacrilammide, che ha uno strato adesivo con polimeri caricati positivamente.
Perché il nuovo adesivo è così forte??
Questi polimeri si legano al tessuto biologico attraverso diversi meccanismi: attrazione elettrostatica a superfici cellulari caricate negativamente e legami covalenti tra atomi adiacenti e compenetrazione fisica, spiegano i ricercatori. Questi meccanismi rendono la colla estremamente forte. La maggior parte dei progetti di materiali precedenti si è concentrata solo sull'interfaccia tra il tessuto e l'adesivo. Il nuovo adesivo è in grado di dissipare energia attraverso il suo strato di matrice. Questo gli consente di deformare molto di più, i ricercatori spiegano ulteriormente.
La colla può assorbire una grande quantità di energia
Il progetto della squadra di strati di matrice coinvolge ioni di calcio legati all'idrogel di alginato tramite legami ionici. Quando l'adesivo è esposto a stress, questi legami ionici si romperanno per primi. Quindi, la matrice può assorbire una grande quantità di energia prima che la sua struttura sia compromessa, affermano gli autori. In esperimenti sperimentali, è stata necessaria più di tre volte l'energia per interrompere l'adesione dell'adesivo duro rispetto ad altri adesivi medici. Quando la colla si spezzò definitivamente, ciò colpì l'idrogel ma non il legame tra la colla e il nastro. Gli esperti spiegano un livello senza precedenti di elevata forza di legame simultanea e robustezza della matrice.
La nuova colla ha completato molto bene nelle prove
I ricercatori hanno testato i loro adesivi su una varietà di tessuti porcini secchi e umidi, tra cui pelle, cartilagine, cuore, arteria e fegato. Hanno scoperto che il legame era significativamente più forte in tutti i tessuti rispetto ad altri adesivi medici. Anche due settimane dopo l'impianto nei ratti o per sigillare un foro nel cuore di un maiale, l'adesivo ha rivendicato la sua stabilità e il legame, dicono i medici. Inoltre, l'adesivo non ha causato danni ai tessuti o aderenze al tessuto circostante se utilizzato nel sangue che sanguina nei topi.
L'adesivo ha numerosi usi in campo medico
Un materiale così performante ha numerosi usi in campo medico. Sia come patch o come soluzione iniettabile per lesioni più profonde. Può anche essere usato per collegare dispositivi medici alle loro strutture target, come un attuatore per supportare la funzione cardiaca.
Applicazioni future?
L'autore Dr. Adam Celiz continua, "Possiamo realizzare questi adesivi con materiali biodegradabili in modo che si decompongano una volta che hanno raggiunto il loro scopo. Potremmo persino combinare questa tecnologia con la robotica morbida per creare robot appiccicosi o con medicine per creare un nuovo veicolo per il rilascio di farmaci. "(As)