人工軟骨新材料!電漿讓水凝膠和固體聚合物牢牢相黏

2020/08/04
人工軟骨新材料!電漿讓水凝膠和固體聚合物牢牢相黏
近日,雪梨大學的生物工程團隊宣布開發出一種電漿技術,能將組織工程中類似人體軟組織的水凝膠(hydrogel)材料,牢固連接在人工骨材等聚合材料上,突破過去兩材料難以牢固相黏的限制,該研究於7月21日發

人工軟骨新材料!電漿讓水凝膠和固體聚合物牢牢相黏 (圖片來源:網路)

2020.08.04環球生技雜誌/記者 巫芝岳 編譯

近日,雪梨大學的生物工程團隊宣布開發出一種電漿技術,能將組織工程中類似人體軟組織的水凝膠(hydrogel)材料,牢固連接在人工骨材等聚合材料上,突破過去兩材料難以牢固相黏的限制,該研究於721日發表於期刊《Advanced Functional Materials》中。

水凝膠材質因為與人體軟組織的功能和結構相似,是組織工程中備受矚目的材料,但其最大的缺點為不易附著在固體上,因此對於像是人工軟骨、人工骨骼這類機械性要求高的組織工程中,通常難以應用。

由雪梨大學生醫工程學院教授Marcela BilekBehnam Akhavan博士領導的研究團隊,本次則成功透過稱為「電漿浸沒離子注入」(plasma immersion ion implantation)的特殊電漿技術,讓水凝膠能與包括絲綢、鐵氟龍和聚苯乙烯等聚合物結合。

這項技術可活化作為固體支架的複雜多孔結構中,所有的表面結構,以共價結合的方式,使其與生物分子和水凝膠結合。

Bilek表示,這項技術能讓堅固、形狀複雜的聚合物支架,得以注入水凝膠,讓人造組織更接近人體組織特徵,也能使其與周圍組織更好地相互作用;且電漿技術執行過程簡單,也不會產生對環境有害的化學物質。

Akhavan指出,水凝膠的應用廣泛,像是可在其內填充藥物,使其緩慢釋放,此外也能用模仿骨骼等結構;水凝膠也可用於實驗室晶片平台(lab-on-a-chip platforms)、模擬人類器官的生物反應器,及其他用於組織修復的仿生結構中,甚至是海中機具的防污塗料等。

研究團隊也表示,未來將進一步開發能將水凝膠與陶瓷、金屬等非聚合固體材料黏合的技術。

參考資料:

1.論文原文:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adfm.202004599

2.https://bioengineer.org/hydrogel-paves-way-for-biomedical-breakthrough/