[ad_1]

در یک مطالعه جدید که در مجله American Chemical Society (ACS) به صورت آنلاین منتشر شده است مواد پلیمری کاربردی، دانشمندان دانشگاه A&M در تگزاس اعلام کردند که آنها غشای هیدروژل را طراحی کرده اند که می تواند برای ذخیره مواد حساس به گلوکز نوری ، برای ایجاد حسگر زیستی برای کنترل سطح قند در بیماران دیابتی استفاده شود.

با قرار دادن زنجیره های مولکولی آویز نوع شانه در نوعی هیدروژل به نام poly (N-isopropylacrylamide) یا به اختصار poly NIPAAm ، آنها نشان دادند که غشا می تواند از نشت مولکول های کوچک ، مانند آنهایی که برای حساسیت به گلوکز هستند جلوگیری کند هنوز هم اجازه می دهد گلوکز آزاد و خارج گسترش یابد.

هنگامی که آماده استفاده بالینی است ، محققان می گویند از این غشاها می توان برای ایجاد حسگرهای زیستی استفاده کرد که به راحتی در زیر پوست مچ دست کاشته می شوند و می توانند جایگزین راحت تری برای کاشت های زیر پوستی باشند که تا حدی خارج از پوست هستند. . علاوه بر این ، برخلاف ایمپلنت های زیر پوستی ، که باید هر چند هفته یک بار تعویض شوند ، این نوع کاشت های زیرپوستی ممکن است فقط نیاز به تعویض هر چند ماه داشته باشند.

دکتر ملیسا گرونلان ، استاد و صاحب پروفسور چارلز گفت: “ما با توجه به خصوصیات مکانیکی و واکنشهای یک جسم خارجی ، کارهای زیادی در مورد مواد هیدروژل انجام داده ایم ، اما هدف اصلی ما همیشه استفاده از غشاهای پلی NIPAAm برای ساختن یک حسگر زیستی زیر پوستی بوده است.” H. و بتی بارکلی در گروه مهندسی پزشکی. “در این مطالعه ، ما توانستیم خصوصیات انتشار این هیدروژل ها را اصلاح کنیم ، که قبلاً آنها را به عنوان یک کاندیدای امیدوار کننده برای ایجاد حسگرهای زیستی طولانی مدت گلوکز شناسایی کرده بودیم.”

Poly NIPAAms دسته ای از هیدروژل های آلی است که مانند لنزهای تماسی دارای بافت نرم است. یکی از ویژگی های جذاب آنها این است که می توانند با نوسانات دمایی کمی در بدن دچار تورم چرخشی و ادم شوند. سطح آنها با تغییر دما به طور پویا ، از اتصال سلولها و بیومولکول ها جلوگیری می کند. این مکانیسم فعال و خود تمیز کننده باعث می شود هیدروژل های پلی NIPAAm برای ایمپلنت ها جذاب باشند زیرا حمله توسط سیستم ایمنی بدن را به حداقل می رسانند.

برای استفاده از غشای پلی NIPAAm برای نظارت بر قند خون ، باید حاوی مولکول ها یا سنجش های حساس به گلوکز کافی باشد. علاوه بر این ، طول عمر هیدروژل نیز به توانایی غشا در حفظ این مولکول های تحلیلی بدون نشت آنها بستگی دارد.

گرونلان گفت: “هیدروژل NIPAAm را به عنوان یک ژاکت بافتنی در نظر بگیرید ، جایی که فضاهای بین مش توسط بخیه های متقاطع شکل گرفته است. در حال حاضر ، این فضاها یا پنجره ها در هیدروژل ها بسیار بزرگ هستند ، و اجازه می دهد تا مولکول ها به طور مستقیم تجزیه و تحلیل شوند.” “اگر تجزیه و تحلیل به این روش ادامه یابد ، سنسور عملکرد طولانی نخواهیم داشت.”

بنابراین ، گرونلان و تیم او تلاش خود را برای تنظیم دقیق خواص پلی NIPAAms جهت محدود کردن نشت مولکول های حساس به گلوکز متمرکز کرده اند در حالی که اجازه می دهد گلوکز آزادانه از طریق هیدروژل منتشر شود.

محققان برای کاهش اندازه شکاف ها ، مولکول های آویز با بارها ، طول ها و غلظت های مختلف را در هیدروژل پلی NIPAAm قرار دادند. این مولکول ها وقتی در هیدروژل گنجانده می شوند ، موانع شانه ای شکل ایجاد می کنند که دندان های آنها برای جلوگیری از انتشار مولکول های کوچک اندازه تجزیه و تحلیل شده است. برای آزمایش اینکه آیا این ساختار شانه مانند می تواند انتشار حسگرهای گلوکز را محدود کند ، آنها همچنین مولکولهای دارای برچسب فلورسنت به نام دکستران را درون هیدروژل قرار می دهند که به عنوان پروکسی برای مولکول های حساس به گلوکز عمل می کنند. سپس هیدروژل را در آب قرار داده و مقدار فلورسانس موجود در آب را به دلیل نشت دکستران از هیدروژل اندازه گیری می کنند.

محققان دریافتند که وقتی آنها از یک مولکول با بار منفی به نام پلی (2-اکریل آمیدو-2-متیل-1-پروپانسولفونیک اسید) یا PAMP استفاده کردند ، این شانه ها از انتشار دکستران ها جلوگیری کردند. علاوه بر این ، آنها همچنین مشاهده کردند که مولکول های گلوکز در جریان خود از داخل و خارج هیدروژل بلامانع هستند.

گرانلان خاطرنشان کرد که اکنون که آنها مفهوم اثبات شده ای دارند مبنی بر اینکه هیدروژل های آنها می توانند نشت دکستران های کوچک را محدود کنند ، گام بعدی در تحقیقات آنها ساخت حسگر زیستی با مولکول های حساس به گلوکز موجود در غشا خواهد بود.

گرونلان گفت: “اگرچه مطالعه فعلی ما شامل مولكولهای حسی واقعی نیست ، اما به شما بسیار متقاعد كننده و دقیقاً نشان می دهد كه معماری شانه هیدروژل چه کاری می تواند برای محدود کردن انتشار داشته باشد.” “این یک مطالعه سیستماتیک برای اثبات تأثیر روش ما و توانایی گسترش یافته های ما به سایر مناطق تحقیقاتی غیر از تحقیقات گلوکز بود که باید برای آنها هیدروژل های انتشار محدود طراحی شود.”

منبع تاریخچه:

مواد تهیه شده توسط دانشگاه تگزاس A&M. اصلی ، نوشته شده توسط Vandana Suresh. توجه: مطالب را می توان برای سبک و طول ویرایش کرد.

[ad_2]

منبع: unbox-news.ir