En møtrik, der bruges i urtete, er blevet en hydrogel perfekt til en række biomedicinske anvendelser i ny forskning fra University of Chicago Pritzker School of Engineering (UCHICAGO PME) og Uchicago Chemistry Department.
I en undersøgelse “Bæredygtig konvertering af skaller til viskoelastiske hydrogeler til merværdi biomedicinske anvendelser,” offentliggjort i Materialeforskere skabte en Malva Nut Hydrogel til medicinsk anvendelse, der spænder fra sårpleje til EKG -aflæsninger. Forskningen er ikke afhængig af de rygte sundhedsmæssige fordele ved nødderne – i Kina er de kendt som ondt i halsen Remedy Pangdahai (PDH) – men for deres evne til at kvælde i vand.
“Du har aldrig set frugten fra et træ ekspandere i den slags volumen,” Sagde første forfatter Changxu Sun, en Uchicago PME Ph.D. studerende.
Hvor andre så sløv te -rester, så Sun muligheden.
“Det er en bemærkelsesværdig opdagelse fra en bemærkelsesværdig studerende,” sagde Suns vigtigste efterforsker, University of Chicago Chemistry Prof. Bozhi Tian. “Changxu kiggede på urtete og så en verden af bæredygtige biomedicinske anvendelser klar til at blive bygget.”
Fra te …
I traditionel kinesisk medicin er Malva nødder kendt som Pangdahai, der ofte bruges i te som ondt i halsen, svarende til at tilføje ingefær eller citron. En sniffende person dukker den lille, tørrede møtrik i varmt vand og ser magien udspiller sig.
>“Oprindeligt er det en oval form en centimeter i bredden. Når du blødgør det i vandet, udvides det cirka otte gange i volumen og 20 gange efter vægt og bliver til en gelatinøs masse, som en gelé,” Sagde Sun. “Når du har drukket drikken, sidder du tilbage med geléen som affald. Folk kaster det normalt ud.”
Til sammenligning svulmer ris ca. tre gange efter vægt, når de er kogt. Chiafrø svulmer til 10 gange deres vægt, når de tilsættes til vand; Den sne svamp, der bruges i mange asiatiske supper, har en lignende hastighed.
Men Malva Nuts ’20-fold stigning efterlader dem alle bagud. Sun og Tian så potentiale i det gelatinøse madaffald kastet ud med gårsdagens te.
“Vi sagde: ‘Okay, det er en naturlig hydrogel,'” Sagde Sun.
… til hydrogel
Hydrogeler er slemme vandbaserede stoffer, der er bemærket for deres mange anvendelser inden for sundhedsvæsenet. Så blød og vandelskende som humant væv i sig selv, bruges hydrogeler i sårpleje, bekæmper infektion og ansporer helbredelse ud over, hvad et bandage kan gøre. De bruges i lægemiddelafgivelsessystemer, implanterbar bioelektronik som pacemakere, vævsreparation, EKG og EKG -aflæsninger og andre anvendelser.
At omdanne nødder til medicinsk udstyr tager mere arbejde end bare at poppe dem i te.
Først knuses møtrikkerne i en blender og løber derefter gennem en centrifuge for at udtrække så meget af de bløde, ekspanderende polysaccharid -hydrokolloid som muligt, mens de slipper af med de hårde strukturelle ligniner, der giver nødder deres skaller.
De fryser derefter den hydrokolloide opløsning og fjerner alt vandet for at skabe et tørt stilladser af ren Malva-nødpolysaccharid. Forestil dig et tørret køkken svamp dukker tilbage i form under køkkenhanen.
“Hvis vi hydrerer disse stilladser igen, bliver det en gel,” Sagde Sun.
Holdet begyndte at teste deres Malva Nut Hydrogel i en række medicinske anvendelser, fra sårpleje til biomonitorering.
“Vi fandt, at det demonstrerede overlegen ydeevne og kvaliteter sammenlignet med kommercielle EKG -pletter. Og så anvendte vi også vævsoverfladen in vivo og demonstrerede god optagelse af biosignaler,” Sagde Sun. “Vi ønskede at vise, at folk skulle flytte deres opmærksomhed til de uudforskede egenskaber og uudforskede ressourcer fra naturlige planter.”
Solen håber, at den nye, naturligt afledte hydrogel giver en ny kilde til magtfulde, men billigere medicinske ressourcer over hele kloden, men især i de sydøstasiatiske nationer, hvor Malva-træet vokser.
“De er lande med lav indkomst. Deres sundhedssystemer er altid begrænset af denne mangel på ressourcer,” Sagde Sun. “Her har vi et lokalt, native materiale, der kan bruges til at skabe værdifulde sundhedsopløsninger, samtidig med at vi giver disse fattige områder en vis økonomisk stabilitet.”