دستاورد جدید دانشمندان: ساخت ژلی که مثل پوست انسان خودش را ترمیم می‌کند

دانشمندان «دانشگاه آلتو» فنلاند و دانشگاه «بایرویت» آلمان موفق به ساخت ژلی شبیه پوست مصنوعی شده‌اند که می‌تواند 90 درصد زخم‌ها را در 4 ساعت ترمیم کند و ظرف 24 ساعت کامل بهبود یابد. این پیشرفت علمی می‌تواند تأثیر قابل‌توجهی بر درمان زخم، رباتیک، تولید پوست مصنوعی و تحویل دارو بگذارد.

طبق گزارش «Sciencedaily»، پوست انسان ویژگی‌های منحصربه‌فردی دارد که بازسازی آن با مواد مصنوعی چالش‌برانگیز بوده است. استحکام، انعطاف‌پذیری و قابلیت ترمیم ویژگی‌هایی هستند که تاکنون هم‌زمان در یک ماده‌ مصنوعی مشاهده نشده‌اند اما دانشمندان موفق به توسعه هیدروژلی شده‌اند که تمام این ویژگی‌ها را در خود جای داده.

این هیدروژل با استفاده از نانوشیت‌های سفالی فوق‌نازک ساخته شده، با ایجاد شبکه‌ای متراکم از پلیمرها، استحکام مواد را افزایش می‌دهد و درعین‌حال بیش از حد نرم نمی‌شود. این ساختار همچنین توانایی خودترمیمی را به‌شکل قابل‌توجهی افزایش می‌دهد.

محققان با ترکیب پودری از مونومرها با آبی که حاوی نانوشیت‌ها بود، موفق به ایجاد این هیدروژل شدند. سپس این ترکیب تحت تابش اشعه UV قرار گرفت. دکتر «چن لیانگ»، یکی از محققان این پروژه، توضیح می‌دهد: «تابش UV باعث اتصال مولکول‌های منفرد به یکدیگر می‌شود؛ درنتیجه، ماده‌ای الاستیک و جامد –ژل– شکل می‌گیرد.»

کاربردهای پوست مصنوعی خودترمیم‌شونده در پزشکی و فناوری

این هیدروژل خاصیت خودترمیمی فوق‌العاده‌ای دارد. پس از ایجاد بریدگی، ساختار پلیمری آن به‌سرعت در هم می‌پیچد و روند بهبودی آغاز می‌شود. در 4 ساعت، 80 تا 90 درصد بریدگی ترمیم شده و پس از 24 ساعت، کاملاً بهبود می‌یابد. به گفته محققان، این ماده حدود 10 هزار لایه نانوشیت در هر میلی‌متر ضخامت خود دارد که استحکامی مشابه پوست انسان به آن می‌بخشد.

این کشف علمی نه‌فقط در پزشکی و درمان زخم‌ها کاربرد خواهد داشت، بلکه می‌تواند در حوزه‌هایی مانند رباتیک نرم و مواد هوشمند نیز تحول ایجاد کند. دکتر «اولی ایکالا» از دانشگاه آلتو می‌گوید:

«این تحقیق نشان می‌دهد چگونه مواد بیولوژیکی می‌توانند الهام‌بخش طراحی مواد مصنوعی با خواص نوآورانه باشند. تصور کنید ربات‌هایی با پوست مقاوم و خودترمیم‌شونده یا بافت‌های مصنوعی که خودکار آسیب‌ها را جبران می‌کنند، چه تحول عظیمی در علم و فناوری ایجاد خواهند کرد.»

با تحقیقات بیشتر و توسعه این ماده، می‌توان انتظار داشت در آینده، بافت‌های مصنوعی ترمیم‌شونده، ربات‌های انعطاف‌پذیر با پوشش محافظتی و مواد پزشکی با قابلیت خودترمیمی وارد بازار شوند.

نتایج پژوهش حاضر در Nature Materials منتشر شده است.