Natuurlijk geproduceerde Nanowhisker -lijm gebruikt echografie om veerkrachtige bindingen te vormen voor medische en draagbare toepassingen

Een interdisciplinair team van McGill-onderzoekers heeft een ultra-sterke, milieuvriendelijke medische lijm of bioadhesive ontwikkeld, gemaakt van marien afval. De ontdekking heeft veelbelovende toepassingen voor wondzorg, operaties, verbeterde medicijnafgifte, draagbare apparaten en medische implantaten.

“In staat zijn om lijmen te produceren die wonden kunnen sluiten of iets sterk aan de huid kunnen houden, is van cruciaal belang voor veel medische interventies,” zei Audrey Moores, professor in de afdeling Chemie.

“Veel bestaande bioadhesieve producten zijn gebaseerd op giftige verbindingen, terwijl het over het algemeen nodig is om nieuwe materialen te verkennen die zowel hoge hechting als sterke vermoeidheidsweerstand aantonen, of het vermogen om te houden, zelfs als ze herhaaldelijk uit elkaar worden getrokken,” zei Moores.

Moore en hoofdco-auteur Jianyu Li, universitair hoofddocent, Afdeling Werktuigbouwkunde en Canada Research Chair in Tissue Repair and Regeneration rapporteerden hun bevindingen in “Nanowhisker-lijmen voor vermoeidheidsbestendige bioadhesie en interfaciale functionalisatie” gepubliceerd in Natuurcommunicatie.

Natuurlijk geproduceerde nanowhiskers geven de lijm zijn kracht

De nieuwe bioadhesieve bestaat uit chitosan, een chemisch gemodificeerde vorm van chitine, het natuurlijke bouwsteen gevonden in de exoskeletten van schelpdieren en bepaalde schimmels.

De onderzoekers hebben de chitosan gemodificeerd om een nanowhisker-vorm te hebben-een kenmerk die essentieel bleek te zijn voor de effectiviteit van de bioadhesieve-waarbij een mechanochemisch proces werd gebruikt door co-auteurs Moores en Edmond Lam in eerdere studies.

“We manipuleren dit materiaal chemisch om het in nanochitosan te veranderen, dat een reeks verschillende eigenschappen heeft die we kunnen financieren. Met behulp van dit nanomateriaal kunnen we nanoglue maken,” zei Moores.

Echografie verandert snorharen in in elkaar grijpende structuren

Om de nanoglue toe te passen, gebruiken onderzoekers een unieke echografie -technologie die door de LI -groep is ontwikkeld om de huid door te dringen. Wanneer ze worden blootgesteld aan geluidsgolven, houden de Nanowhiskers zich niet alleen stevig aan de huid, maar vergrendelen ze ook in een rigide, veerkrachtige steiger die de sterkte en duurzaamheid van de lijm drastisch verbetert.

“Stel je voor dat je een pleister op je hand hebt. Het is moeilijk om het te laten blijven, omdat je hand veel beweegt,” legde Moores uit.

“Om het te laten plakken, heb je de huid nodig om permeabel te zijn voor de lijm. Daarvoor hebben we micronaadles of echografie gebruikt.

“We waren verrast om te zien dat echografie van cruciaal belang was om een sterke lijm te maken. Hoewel onze eerste strategie was om de nanoglue aan de huid te laten houden, ontdekten we ook dat ultrasone hielp bij het bouwen van een complex, onderling verbonden netwerk van onze nanostructuren. Deze nanowhisker -glues zijn gewoon beter dan de huidige lijsten die er zijn.”

Ze zeggen dat de nanostructuur veelbelovende toepassingen heeft die verder gaan dan de gezondheidszorg, in veel technische contexten.

Allergie-safe en potentieel veganistisch

De bioadhesive is ook volledig biocompatibel, zelfs voor mensen met zeevruchtenallergieën.

“Mensen die allergisch zijn voor schelpdieren zijn niet allergisch voor chitine, maar de eiwitten. We kunnen deze in het productieproces verwijderen en allergische reacties vermijden.

“We kunnen ook theoretisch een veganistische versie maken van schimmels,” voegde Moores eraan toe.