ซ้าย: กลไกการเกิดเจลโดยการประสานโลหะกับ pseudopolyrotaxanes ไอออนของโลหะจะแสดงเป็นทรงกลมสีเหลือง ในแผงด้านล่าง ซึ่งแสดงถึงไฮโดรเจล ซูโดโรทาแซนส์ถูกแสดงเป็นเส้นสีน้ำเงิน ขวา: คุณสมบัติที่ตอบสนองต่อการกระตุ้นของไฮโดรเจลที่มี Cu(II) เป็นพื้นฐาน แสดงให้เห็นว่าเจลเปลี่ยนกลับเป็นโซลในชั่วข้ามคืน และสามารถเปลี่ยนเป็นเจลอีกครั้งภายใต้แรงเฉือน
แรงเฉือนสามารถเปลี่ยนโซลเป็นเจลได้
พฤติกรรมใหม่ที่น่าประหลาดใจนี้ซึ่งสังเกตพบในสารละลายที่เป็นน้ำของ pseudopolyrotaxane ที่มีไอออนของทองแดงเติมเข้าไป คล้ายกับพฤติกรรมในระบบชีวภาพที่กระจายตัวและห่างไกลจากสมดุลที่สามารถรักษาตัวเองได้ Wei Jiang จาก Southern University of Science and Technology ในประเทศจีน กล่าวว่า “โดยปกติแล้วไฮโดรเจลซูปราโมเลคิวลาร์เช่นเดียวกับที่เราศึกษาในงานนี้ จะถูกทำลายโดยแรงเฉือนและเปลี่ยนเป็นโซล” Wei Jiangจาก Southern University of Science and Technology ในประเทศจีนกล่าว “สิ่งนี้ทำให้ผลงานของเราน่าประหลาดใจและน่าตื่นเต้น”
การรวมตัวของโมเลกุลเป็นเรื่องปกติในโลกทางชีววิทยาและนำไปสู่สถาปัตยกรรมขนาดใหญ่และซับซ้อนซึ่งมีหน้าที่เฉพาะเจาะจงมาก สารสังเคราะห์ที่ได้รับแรงบันดาลใจจากชีวภาพถูกสร้างขึ้นในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมา แต่โดยปกติแล้วจะมีความเสถียรในแง่ของอุณหพลศาสตร์ ซึ่งแตกต่างจากคู่ทางชีวภาพของพวกมันซึ่งทำงานในสภาวะที่ห่างไกลจากสมดุล ไกลจากสมดุลหมายความว่าพวกเขาต้องการพลังงาน (หรือเชื้อเพลิง) อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ทำงานต่อไป
การประกอบตัวเองแบบกระจายกลไกนี้เรียกว่า dissipative self-assembly จะมีประโยชน์อย่างมากในด้านวัสดุศาสตร์ เพราะสามารถสร้างคุณสมบัติที่มีอยู่ในระบบชีวภาพ เช่น การรักษาตัวเองและการปรับตัว ปัญหาคือโครงสร้างที่ประกอบเองแบบกระจายตัวแบบสังเคราะห์ส่วนใหญ่ที่ผลิตขึ้นจนถึงปัจจุบันมีความนิ่มและมีคุณสมบัติเชิงกลต่ำ ซึ่งเป็นสิ่งที่จำกัดการใช้งาน
ขณะนี้ทีมของ Jiang ได้ประกอบไฮโดรเจล
ซูปราโมเลคิวลาร์ด้วยตัวเองภายใต้แรงเฉือน นักวิจัยทำเจลของพวกเขาโดยการเพิ่มไอออนของทองแดงลงในสารละลายของ pseudopolyrotaxanes ซึ่งเกิดขึ้นจากการทำเกลียวหลอดโมเลกุลบนสายโซ่โพลีเอทิลีนไกลคอล เมื่อเขย่าสารละลายแรงๆ นานถึง 30 วินาที จะแปรสภาพเป็นเจลที่ค่อยๆ คลายตัวกลับสู่สถานะโซลเมื่อเวลาผ่านไป (ชั่วโมงต่อวันที่อุณหภูมิห้องขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของเจลเลเตอร์) สามารถเปลี่ยนกลับเป็นเจลได้ อย่างไรก็ตาม โดยใช้แรงเฉือน (เชื้อเพลิง) อีกครั้ง กระบวนการนี้สามารถทำซ้ำได้หลายครั้ง
Intrachain กับ interchain ประสานงานกลไกในการเล่นระหว่างโซลกับการเปลี่ยนเจลนั้นอาศัยการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากแรงเฉือนจากการประสานภายในโซ่เป็นการประสานระหว่างโซ่กับไอออน Cu(II) Jiang อธิบาย “ของผสมเริ่มต้นอยู่ในสถานะสารละลายเนื่องจาก Cu(II) ไอออนสร้างการประสานงานภายในสายโซ่และไม่มีการเชื่อมโยงข้ามระหว่าง pseudopolyrotaxanes หรือน้อยมาก แรงเฉือนทำลายการประสานงานภายในสายโซ่นี้ และส่งผลให้เกิดการประสานงานระหว่างโซ่ที่รวดเร็วทางจลนศาสตร์ ซึ่งนำไปสู่การเชื่อมโยงข้ามที่มากขึ้นและทำให้เกิดเจล (วัสดุจะหนาขึ้น)”
วัสดุไฮโดรเจลช่วยยืดกล้ามเนื้อไฮโดรเจลชั่วคราวที่เป็นผลลัพธ์มีคุณสมบัติเชิงกลที่ดี แม้เมื่อเปรียบเทียบกับไฮโดรเจลถาวร เนื่องจากมีความยืดหดได้สูง (สามารถยืดออกได้ถึง 30 เท่าของความยาวเดิม) ซึ่งตรงกันข้ามกับระบบเพิ่มความหนาเฉือนแบบเดิม นอกจากนี้ยังสามารถรักษาตัวเองได้ภายใต้แรงเฉือนดังที่กล่าวไว้
ความสามารถในการขยายสูงนั้น
มาจากความจริงที่ว่าท่อโมเลกุลถูกบรรจุอย่างหลวมๆ บนสายโซ่โพลีเมอร์ และสามารถเลื่อน ‘เสียดสี’ เมื่อยืดออกได้” เจียงอธิบาย “ซึ่งหมายความว่าอาจใช้เพื่อเตรียมวัสดุที่ตอบสนองต่อกลไกซึ่งเป็นประเภทแรกของการใช้งาน โดยการรวมหน่วยประสานงานระดับโมเลกุลเข้ากับระบบอื่นๆ” เขาบอก ทีมงานรายงานงานในNature Chemistry ว่าขณะนี้กำลังยุ่งอยู่กับการปรับปรุงคุณสมบัติทางกลของวัสดุที่กระจายตัว
ข้อดีของ GelCOREเทคโนโลยีนี้เป็นทางเลือกทางเลือกในการรักษามาตรฐานที่มีอยู่ในปัจจุบัน ซึ่งรวมถึงการใช้กาวสังเคราะห์ การปลูกถ่ายกระจกตา และการผ่าตัดปลูกถ่ายเนื้อเยื่อบนกระจกตา ทั้งการผ่าตัดและการปลูกถ่ายมีความเสี่ยงต่อภาวะแทรกซ้อนหลังการปลูกถ่าย เช่น การติดเชื้อหรือการปฏิเสธ และกาวที่ใช้ในปัจจุบันมีความเกี่ยวข้องกับความเข้ากันได้ทางชีวภาพต่ำ ความโปร่งใสต่ำ และหยาบและยากต่อการจัดการอย่างไม่พึงประสงค์
วัสดุกาวอื่นๆ ที่พัฒนาขึ้นสำหรับการบาดเจ็บที่ตาใช้แสงอัลตราไวโอเลต ซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหาความเป็นพิษได้ การใช้แสงสีฟ้าที่มองเห็นได้เพื่อกระตุ้นกาวเจลาตินที่ทำหน้าที่ได้นั้นเป็นเอกลักษณ์ของ GelCORE ทำให้ได้เปรียบที่สำคัญ
ความสำเร็จในการทดลองพรีคลินิกนักวิจัยทดลองผลิตภัณฑ์ GelCORE ในรูปแบบกระต่ายพรีคลินิกของอาการบาดเจ็บที่กระจกตา ที่นี่ พวกเขาทำการตัดบางส่วนที่กระจกตาของกระต่ายยาว 3 มม. และใช้ความเข้มข้นของ GelCORE ที่ 20% กับบาดแผล จากนั้นจึงสัมผัสกับแสงที่มองเห็นได้เป็นเวลา 4 นาที
พวกเขาพบว่า GelCORE ยึดติดกับเนื้อเยื่อที่เสียหายในกระจกตาอย่างแน่นหนา การสังเกตในวันถัดมาไม่พบการอักเสบที่ไซต์และพื้นผิวเรียบทั่วกระจกตา หลังจากใช้ไปหนึ่งสัปดาห์ พวกเขายังคงสามารถสังเกต GelCORE ได้ที่บริเวณกระจกตาที่พวกเขาได้รับความเสียหาย และผลิตภัณฑ์ยังคงโปร่งใส ในช่วงสองสามสัปดาห์ นักวิจัยสามารถระบุการก่อตัวของเนื้อเยื่อเซลล์ใหม่ ซึ่งบ่งชี้ถึงการสร้างเนื้อเยื่อใหม่
กลุ่มนี้ยังแสดงให้เห็นว่าโดยการปรับความเข้มข้นและระยะเวลาที่สัมผัสกับแสง คุณสมบัติของวัสดุ GelCORE สามารถเปลี่ยนแปลงได้ ความเก่งกาจในคุณสมบัติของ GelCORE นี้น่าตื่นเต้นเพราะช่วยให้สามารถปรับเปลี่ยนผลิตภัณฑ์และความสามารถในการปรับแต่งผลิตภัณฑ์ให้ตรงกับความต้องการของผู้ป่วยที่แตกต่างกัน
ภายใน 80 ปี สุขภาพของผู้คนมากเป็นสองเท่าในปัจจุบันอาจเผชิญกับความเสี่ยงจากยุงอย่างร้ายแรง และไม่เพียงแต่ในเขตร้อนเท่านั้นผู้คนกว่าพันล้านคนกำลังตกอยู่ในอันตรายจากโรคที่มียุงเป็นพาหะ เมื่อโลกร้อนขึ้นและสภาพอากาศเอื้ออำนวยต่อแมลงที่เป็นพาหะนำโรคไข้เลือดออก ไข้เหลือง ซิกา และไวรัส ที่น่ากลัวอื่นๆ มากขึ้น จำนวนดังกล่าวจะเพิ่มเป็นสองเท่า ภายในสิ้นศตวรรษนี้
Credit : เกมส์ออนไลน์แนะนำ >>>slottosod.com
