科学家研发具有最佳性能的纳米结构橡胶材料可以替代人体组织

来源: 作者: 发表时间:2020-03-18

瑞典查默斯科技大学的研究人员发明了一种新的类似橡胶的材料,它具有独特的特性,可以在医疗过程中替代人体组织。这种材料有可能对许多人的生活产生重大影响。这项研究最近发表在受到高度重视的科学期刊ACS Nano上。

在医疗技术产品的开发中,人们对适合与人体结合的新型自然主义材料有着巨大的需求。将材料引入人体会带来许多风险,例如严重感染等。今天使用的许多物质,如肉毒杆菌,都是非常有毒的。需要新的、适应性更强的材料。

在这项新的研究中,Chalmers的研究人员开发了一种完全由已经证明在人体中工作良好的成分组成的材料。

这种材料的基础与有机玻璃一样,是一种在医疗技术应用中常见的材料。通过重新设计它的组成,通过一个叫做纳米结构的过程,他们赋予了新获得专利的材料一种独特的特性组合。研究人员最初的意图是制造一种类似骨的硬质材料,但他们得到了令人惊讶的结果。

研究人员之一、材料科学博士阿南德·库马尔·拉贾塞卡拉(Anand Kumar Rajasekharan)说:“我们对这种材料变得非常柔软、灵活和极具弹性感到非常惊讶。我们得出的结论是,这种材料不能作为一种骨替代材料。但这些新的和意想不到的特性使得我们的发现同样令人兴奋。”

结果表明,这种新的橡胶材料可能适用于许多需要高弹性、易加工和适合医疗用途的特殊性能组合的应用。

“我们现在正在研究的第一个应用是导尿管。这种材料的制造方式可以防止细菌在表面生长,这意味着它非常适合医学用途,”该研究的研究负责人、Chalmers化学教授马丁·安德森(Martin Andersson)说。

这种新的纳米橡胶材料的结构使其表面得到处理,从而以一种自然、无毒的方式成为抗菌材料。这是通过将抗菌肽--作为我们先天免疫系统一部分的小蛋白质--粘附在其表面来实现的。这可以帮助减少对抗生素的需求,这是对对抗日益增长的抗生素耐药性的重要贡献。

因为新的材料可以通过锁孔手术注射和插入,它也可以帮助减少激烈的手术和手术的需要,以重建部分的身体。这种物质可以通过标准套管作为粘性流体注入,从而在体内形成自己的弹性结构。或者,这些材料也可以根据需要被打印成特定的结构。

马丁·安德森(Martin Andersson)继续说:“在很多疾病中,软骨会断裂,骨头之间会产生摩擦,给患者带来巨大的痛苦。在这种情况下,这种材料可能会起到替代作用。”

这种材料的另一个优点是它包含三维有序纳米孔.这意味着它可以装载药物,用于各种治疗目的,如改善愈合和减少炎症。这允许局部治疗,例如,避免使用药物治疗整个身体,这可能有助于减少与副作用相关的问题。因为它是无毒的,它也能很好地作为填充物-研究人员因此认为整形手术是另一个非常有趣的潜在应用领域的新材料。

阿南德总结说:“我现在正与我们新成立的公司Amferia全职工作,以便将研究成果传达给工业界。我很高兴看到人们对我们的材料产生了很多真正的兴趣。就实现我们的目标而言,这是很有希望的,这就是提供真正的社会效益。”

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