Die von Spinnen gesponnene Seide hat menschliche Ingenieure schon lange fasziniert, die noch nicht vollständig verstanden haben, wie diese starke, feine Faser künstlich hergestellt werden kann. Aber neue Forschungen geteilt Auf der Virtual Chemical & Expo im Herbst 2020 der American Chemical Society ACS wird vorgeschlagen, sie durch Mischen von Seide mit synthetischen Polymeren wiederherzustellen. Dies könnte zu Strukturen führen, die Knorpelkissen im Knie ersetzen können.
VERBINDUNG: DIESE ANTIBIOTISCHE SPINNENSEIDE MACHT EINE BESSERE BANDAGE
Durch die Kombination von Seide mit Verbundpolymeren können fortschrittliche medizinische Materialien entstehen.
"Seide hat ein großes Potenzial für die Verwendung in biomedizinischen Anwendungen", sagte der promovierte Hauptforscher des Projekts, Juan Guan. "Seide ist vielseitig und der menschliche Körper verträgt sie recht gut und kann sie sogar abbauen und absorbieren."
Seide und Medizin haben eine langjährige Beziehung. Altertümlich In den Unterlagen der Ärzte finden sich zahlreiche Berichte über das Zusammennähen von Patienten mit von Seidenraupen gesponnenen Fasern, die fast 2000 Jahre alt sind. Moderne Chirurgen beenden einige Operationen wie am Auge mit Seidennähten.
Die Wissenschaftler entdeckten, wie die Kombination von synthetischen Polymeren mit Seide vielseitige neue Materialien mit zahlreichen Anwendungen in der Medizin und möglicherweise auf anderen Gebieten hervorbringen kann.
Längere Seidenfasern besser als kürzere Stränge
Natürlich haben andere Forscher Verbundwerkstoffe mit Seide entwickelt, aber sie arbeiteten normalerweise mit kurzen Fasern oder nur mit dem in Seide enthaltenen Primärprotein.
Guan auf der anderen Seite konzentriert sich auf Seidenstoffe, die aus langen Einzelfäden gewebt sind. Seidenraupenkokons enthalten manchmal Fasern mit einer Länge von fast 1.524 Metern und können mechanische Belastungen bei der Verwendung in Stoffen effektiver verteilen als wirerwarte von kürzeren, diskreten Strängen, fügte Guan hinzu.
In ihren Studien verwendete Grans Team Seide von gewöhnlichen domestizierten Seidenraupen der Art Bombyx mori und auch stärkere, elastischere Fasern aus der Wildnis Antheraea pernyi Arten.
Die Forscher verbanden diesen Stoff mit einer Polymermatrix, typischerweise einem Epoxidharz, wie es in üblich ist. Klebstoffe . In Kombination bilden Stoff und Polymer ein Laminat - wie die dauerhafte Oberflächenbeschichtung von Möbeln - und werden dann in die von den Forschern gewünschten Formen geschnitten.
Neue biomedizinische Materialien können dazu beitragen, dass Wirbel besser verschmelzen als Metall
Dies ist von Bedeutung, da diese Eigenschaften zu neuen Materialien führen können, die sich erfolgreicher in den menschlichen Körper integrieren lassen als heutige Materialien. Beispielsweise arbeiten Guan und ihr Team mit orthopädischen Ärzten zusammen, um käfigförmige Strukturen zu entwickeln, in denen Wirbel vorübergehend gehalten werdenan Ort und Stelle, während sie nach einer größeren Operation verschmelzen.
Dies ist eine Rolle, die normalerweise mit Metall gefüllt ist, aber die Härte und Steifheit von Seidenverbundwerkstoffen ist besser mit Knochen kompatibel, was sie zu einer widerstandsfähigeren und bequemeren Alternative zu klobigen Metallstrukturen machen könnte, sagte Guan.
Obwohl es viele Herausforderungen gibt, Seidenverbundstoffe in die chirurgische Abteilung großer Krankenhäuser zu bringen, ist es interessant zu wissen, dass dies eine der größten ist. mystische Substanzen produziert von anderen Arten des Lebens dient dazu, die Zukunft der biomedizinischen Technologie voranzutreiben.