Akceptuję
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczone w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów w naszej Polityce Prywatności

Zamknij X
Reklama1
Strona główna Start

Polimerowy hydrożel kurczy się na żądanie

"Chemomechaniczne polimery (czyli cząsteczki, które ulegają mechanicznemu przekształceniu w odpowiedzi na obecność jakiegoś czynnika chemicznego) stanowią unikatowy układ, który łączy w sobie cechy sensora oraz wzmacniacza sygnału w jednym. Dzięki tym właściwościom nie jest konieczne stosowania dodatkowych, zewnętrznych elementów, które wzmacniają sygnał czujnika" - wyjaśnia profesor Hans-Joerg Schneider z Universitet des Saarlandes (Niemcy).

Niemieccy naukowcy, jako pierwsi opracowali hydrożel, uwodniony polimer, który reaguje ruchem (kurcząc się lub ponownie rozkurczając) na zmiany chemiczne, a dokładniej biochemiczne otoczenia.

Wyraźne zmiany objętości polimeru można obserwować, gdy w otoczeniu "inteligentnego" żelu znajdą się tak ważne dla biochemii cząsteczki, jak nukleotydy, aminokwasy czy białka. Dodatkowo, układ ten jest wrażliwy na pH środowiska, co czyni go jeszcze bardziej przydatnym dla zastosowań biomedycznych.

Polimer zbudowany z modyfikowanych łańcuchów polisacharydowych - chitozanu - specyficznie reaguje na obecność izomerów D dibenzoilowych pochodnych kwasu winowego, kurcząc się nawet o 94 proc. swej wyjściowej objętości. Gdy w otoczeniu polimeru znajduje się izomer L (cząsteczka o przeciwnej konfiguracji atomów niż izomer D) hydrożelowy czujnik kurczy się zaledwie o 20 proc.

Takie właściwości oraz fakt, iż czujnik inaczej reaguje na ten sam czynnik w środowisku o różnym pH, pozwala na stworzenie prostego układu logicznego (bramka logiczna typu "AND"), który będzie dawał pozytywną odpowiedź, tylko i wyłącznie w sytuacji, gdy oba parametry będą spełnione (obecnośćásubstancji aktywującej oraz ściśle określone pH).

Podobne cechy posiada również inny materiał opracowany przez naukowców współpracujących z prof. Schneider'em - hydrożel na bazie polimetakrylanu metylu PMMA (ang. polymethyl(methyl)acrylate) zawierający miejsca wiążące typu etylenodiaminy. W tym przypadku, pojawienie się aminokwasów lub peptydów powoduje mechaniczną reakcję żelu jedynie w obecności jonów miedzi lub cynku.

Hydrożelowe czujniki mogą być wytwarzana zarówno w postaci litego materiału, ultra cienkich warstw, czy jako mikrocząstki. Odpowiednia manipulacja morfologią pozwala na kontrolowane modyfikowanie szybkości reakcji i czułości czujników.

Według naukowców, "inteligentne" polimery zostaną w przyszłości wykorzystane w medycynie, między innymi jako transportery leków, uwalniające substancje lecznicze wyłącznie w wymagającej leczenia tkance. Tego typu materiały mogą również byćáprzydatne przy konstrukcji urządzeń mikroprzepływowych.

PAP/Onet.pl




Drukuj PDF
wstecz Podziel się ze znajomymi

znajdz nas na fcb
Informacje dnia: Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne Stypendia naukowe dla wybitnych młodych naukowców Nanomateriały pomagają w oczyszczaniu wody Pływanie zmniejsza ryzyko zgonu Męska płodność na poziomie molekularnym 16 mln euro dla naukowców zajmujących się żywnością Innowacyjne cewniki medyczne

Partnerzy

GoldenLine Fundacja Kobiety Nauki Warszawskie Stowarzyszenie Biotechnologiczne (WSB) „Symbioza” Obywatele Nauki NeuroSkoki Biomantis Uni Gdansk MULTITRAIN I MULTITRAIN II Nauki przyrodnicze KOŁO INZYNIERÓW PB ICHF PAN FUNDACJA JWP NEURONAUKA BIOOPEN 2016 QDAY Mlodym Okiem Nauka w Polsce CITTRU - Centrum Innowacji, Transferu Technologii i Rozwoju Uniwersytetu Akademia PAN Chemia i Biznes Farmacom Świat Chemii Forum Akademickie Biotechnologia     Geodezja „Pomiędzy naukami – zjazd fizyków i chemików” WIMC WARSZAWA 2016 Konferencja Biomedyczna Projektor Jagielloński Instytut Lotnictwa EuroLab