Wissenschaft

Das Mischen von Seide mit Polymeren kann zur Herstellung neuer biomedizinischer Implantate beitragen

Das Mischen von Seide mit Polymeren kann zur Herstellung neuer biomedizinischer Implantate beitragen



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Die von Spinnen gesponnene Seide hat menschliche Ingenieure seit langem fasziniert, die noch nicht vollständig verstanden haben, wie diese starke, feine Faser künstlich hergestellt werden kann. Neue Forschungsergebnisse, die auf der Virtual Meeting & Expo der American Chemical Society (ACS) im Herbst 2020 veröffentlicht wurden, legen jedoch nahe, dass wir sie durch Mischen von Seide mit synthetischen Polymeren wiederherstellen können - was zu Strukturen führen könnte, die Knorpelkissen im Knie ersetzen können.

VERBINDUNG: DIESE ANTIBIOTISCHE SPINNENSEIDE MACHT EIN BESSERES VERBOT

Durch die Kombination von Seide mit Verbundpolymeren können fortschrittliche medizinische Materialien entstehen

"Seide hat ein großes Potenzial für den Einsatz in biomedizinischen Anwendungen", sagte der promovierte Hauptforscher des Projekts, Juan Guan. "Seide ist vielseitig und der menschliche Körper verträgt sie recht gut und kann sie sogar abbauen und absorbieren."

Seide und Medizin haben eine langjährige Beziehung. Die Aufzeichnungen der alten Ärzte enthalten zahlreiche Berichte über das Zusammennähen von Patienten mit von Seidenraupen gesponnenen Fasern und stammen aus fast 2.000 Jahren. Moderne Chirurgen beenden einige Operationen wie am Auge mit Seidennähten.

Die Wissenschaftler entdeckten, wie die Kombination von synthetischen Polymeren mit Seide vielseitige neue Materialien mit zahlreichen Anwendungen in der Medizin und möglicherweise auf anderen Gebieten hervorbringen kann.

Längere Seidenfasern besser als kürzere Stränge

Natürlich haben andere Forscher Verbundmaterialien mit Seide entwickelt, aber sie arbeiteten typischerweise mit kurzen Fasern oder nur dem in Seide enthaltenen Primärprotein.

Auf der anderen Seite konzentrierte sich Guan auf Seidenstoffe, die aus langen, einzelnen Fäden gewebt waren. Seidenraupenkokons enthalten manchmal Fasern mit einer Länge von fast 1.524 Metern und können mechanische Spannungen bei der Verwendung in Stoffen effektiver verteilen, als wir es von kürzeren, diskreten Strängen erwarten können, fügte Guan hinzu.

In ihren Studien verwendete Grans Team Seide von gewöhnlichen domestizierten Seidenraupen der Art Bombyx moriund auch stärkere, elastischere Fasern aus der Wildnis Antheraea pernyi Spezies.

Die Forscher verbanden diesen Stoff mit einer Polymermatrix, typischerweise einem Epoxidharz, wie es in Klebstoffen üblich ist. In Kombination bilden Stoff und Polymer ein Laminat - wie die dauerhafte Oberflächenbeschichtung von Möbeln - und werden dann in die von den Forschern gewünschten Formen geschnitten.

Neue biomedizinische Materialien können dazu beitragen, dass Wirbel besser verschmelzen als Metall

Dies ist insofern von Bedeutung, als diese Eigenschaften zu neuen Materialien führen können, die sich erfolgreicher in den menschlichen Körper integrieren können als heutige Materialien. Zum Beispiel arbeiten Guan und ihr Team mit Orthopäden zusammen, um käfigförmige Strukturen zu entwickeln, die die Wirbel vorübergehend an Ort und Stelle halten, während sie nach einer größeren Operation verschmelzen.

Dies ist eine Rolle, die normalerweise mit Metall gefüllt ist, aber die Härte und Steifheit von Seidenverbundwerkstoffen ist besser mit Knochen kompatibel, was sie zu einer widerstandsfähigeren und bequemeren Alternative zu klobigen Metallstrukturen machen könnte, sagte Guan.

Während es viele Herausforderungen gibt, Seidenkomposite in die chirurgische Abteilung großer Krankenhäuser zu bringen, ist es interessant zu wissen, dass eine der mystischsten Substanzen, die von anderen Arten des Lebens produziert werden, dazu dient, die Zukunft der biomedizinischen Technologie voranzutreiben.


Schau das Video: Make your own bioplastic (August 2022).