Auswirkungen auf die Leitfähigkeit körniger Hydrogele

Um das Ziel des 3D-Drucks menschlicher Organe zu erreichen, muss sich das Bioprinting weiterentwickeln. Die Forscher sind sich dessen nicht nur bewusst, sondern verfeinern das Bioprinting auch in neuen Studien, wie sie in den kürzlich veröffentlichten Arbeit “Injectable and Conductive Granular Hydrogels for 3D Printing and Electroactive Tissue Support”.

Leitfähige Hydrogele sind attraktiv für die Nachahmung elektrophysiologischer Umgebungen biologischer Gewebe und für therapeutische Anwendungen. Injizierbare und leitfähige Hydrogele sind von besonderem Interesse für Anwendungen im 3D-Druck oder für die direkte Injektion in Gewebe; Derzeitige Ansätze zur Erhöhung der Leitfähigkeit von Hydrogelen sind jedoch unzureichend, was zu einer schlechten Gelierung, Sprödigkeit oder unzureichender Leitfähigkeit führt. Hier wird ein Ansatz entwickelt, bei dem Mikrogele zu injizierbaren körnigen Hydrogelen verklemmt werden, wobei

• Hydrogel-Mikroteilchen (dh Mikrogele) mit Wasser-in-Öl-Emulsionen auf Mikrofluidik gebildet werden
• Mikrogele über eine in situ-Metallreduktion modifiziert werden Verfahren, und
• Mikrogele werden zu einem Feststoff verklemmt, was eine einfache Extrusion aus einer Spritze ermöglicht.

Aufgrund des Vorhandenseins von Metallnanopartikeln an der eingeklemmten Grenzfläche mit großer Oberfläche in diesem einzigartigen Design weisen die körnigen Hydrogele eine größere Leitfähigkeit auf als nichtkörnige (d. H. In großen Mengen) Hydrogele, die ähnlich behandelt wurden oder körnige Hydrogele, die entweder keine Metallnanopartikel enthalten oder eingekapselte Nanopartikel enthalten. Die Leitfähigkeit der körnigen Hydrogele lässt sich leicht durch Mischen von leitfähigen und nicht leitfähigen Mikrogelen während der Herstellung ändern.

Sie können für den 3D-Druck von Gittern und zur Überbrückung von Muskeldefekten verwendet werden. Die Vielseitigkeit dieses leitfähigen körnigen Hydrogels ermöglicht zahlreiche Anwendungen, bei denen leitfähige Materialien benötigt werden.