Ученые изобретают съедобный гидрогель для диагностики состояния организма
А вы знали, что желатин можно использовать в медицинских целях, а именно для диагностики состояния организма? Ученые решили напечатать на 3D-принтере электронный желатин, который легко усваивается и помогает выявить биохимические дисбалансы в теле пациента. В отличие от диагностических тестов, когда пациенту предлагается выпить небольшое количество красителя или проглотить капсулу, которая выявляет проблемные зоны при облучении рентгеном, напечатанный желатин можно… есть. Это означает, что его можно проглотить и навсегда забыть об инвазивных методах проведения диагностики.
Идея создания 3D-печатного электронного желатина пришла на ум доктору Марку ин хет Пангуису, австралийскому химику и доценту кафедры химии Университета Воллонгонга. Вместе с командой ученых он занимается разработкой съедобных гидрогелей (гидрогель – это коллоидальный гель, способный удерживать в себе влагу). Поскольку число материалов, с которыми может работать 3D-принтер, постоянно расширяется, ученые задумались о том, чтобы напечатать гидрогель, который подойдет для применения в медицинских целях.
Доктор Марк ин хет Пангуис
Исследователи обнаружили, что при смешивании двух разных полимеров формируется более прочная межмолекулярная цепочка. Например, они смешивали генипин («противовоспалительное вещество, получаемое из плодов гардении») с желатином. Также они экспериментировали с геллановой камедью, которая представляет собой загуститель, обычно используемый во время приготовления пудингов, соусов, желе и т.д. Для получения поперечной межмолекулярной связи ученые использовали самую обычную соль. Они выдержали геллановую камедь в столовой соли в течение недели и в результате получили гель с гораздо более прочной и устойчивой структурой.
Так как гидрогели в первую очередь состоят из воды (на 97,5%), они являются хорошими проводниками, особенно если в них добавить ионы натрия. Ин хет Пангуис пояснил, что в случае изготовления таких проводящих гидрогелей на 3D-принтере они нагреваются и переходят в жидкое состояние. По мере остывания (как правило, на этот процесс уходит около двух часов) они застывают и превращаются в вещество, которое похоже на самое обычное желе. Цель команды ученых – создать гидрогель, который будет выполнять роль съедобного биомедицинского сенсора. Кроме того, этот гидрогель должен быть «настраиваемым». Да, вы все правильно поняли: его электронные свойства можно будет менять.
Собственно, сделать «съедобный» сенсор не сложно. Гораздо сложнее найти способ расшифровать информацию, которую он соберет. Плюс не стоит забывать, что эти сенсоры должны быть небольшими, буквально на один укус. Команда ученых под руководством ин хет Пангуиса трудится не покладая рук уже семь лет и уверена в успехе. В будущем она планирует использовать свою разработку в области мягкой робототехники.
