Xinqiao Jia zal nooit een bezoeker aan het laboratorium van haar professor bij Universiteit Fudan in Shanghai, China vergeten, toen zij aan haar doctoraal examen in polymeerchemie en fysica werkte.
Het laboratorium werkte om polymeren samen te stellen voor het dragen van kanker-bestrijdende drugs in het menselijke lichaam.
„Één dag, scheen een landbouwer van een afgelegen gebied in noordoostelijk China in het wanhopige laboratorium, om een behandeling voor kanker van zijn vrouw te vinden,“ bovengenoemde Jia. „Wij voelden zo slecht voor hem,“ zij nam van nota. „Dat de ervaring me bepaalde maakte om een carrière in biomedisch onderzoek na te streven.“
Jia, een hulpprofessor van materialenwetenschap en techniek bij de Universiteit van Delaware, ontving onlangs een Nationale Toekenning van de Ontwikkeling van de Carrière van de Faculteit van de Stichting van de Wetenschap Vroege. De hoogst concurrerende toekenning wordt op die wetenschappers geacht most likely verleend de academische leiders van de 21ste eeuw te worden.
In De Loop Van de volgende vijf jaar, zal toekenning $500.000 het onderzoek van Jia steunen om sterke, nog zachte en flexibele biologisch materialen te ontwikkelen die aan ingenieur beschadigde weefsels, in het bijzonder de vocale vouwen kunnen worden gebruikt. Dit basisonderzoek is essentieel aan het vooruitgaan van het hoogst interdisciplinaire gebied van weefseltechniek, waarin wetenschappers someday hoop om synthetische weefsels voor het herstellen van of het vervangen van beschadigde menselijke organen te verstrekken.
„Xinqiao Jia is een prachtige wetenschapper en de leraar die innovatief onderzoek naar biologisch materialen,“ doet Eric Kaler, Elizabeth Inez Kelley Professor van Chemische Techniek en deken van de Universiteit van UD van Techniek, zei. „Wij zijn opgetogen dat zij deze prestigieuze toekenning.“ heeft ontvangen
Voortbouwend bij het haar vorig onderzoek, het doel van Jia is hybride materialen te ontwikkelen die snel en omkeerbaar aan mechanische krachten voor lange periodes kunnen antwoorden. Mechanisch wordt het actieve weefsel gevonden op veel gebied van het menselijke lichaam--het hart, bijvoorbeeld, slaat een gemiddelde van 70 keer per minuut wanneer u rust, en de vocale vouwen trillen meer dan 100 keer per seconde wanneer u spreekt.
„Aan reparatie beschadigde vocale vouwen, hebben wij „vuller“ of steigermateriaal nodig die zeer zacht maar zeer sterk zijn. Het is zeer uitdagend om materiaal met beide eigenschappen te creëren,“ genoteerde Jia. „Wij moeten niet alleen de elasticiteit van het natuurlijke weefsel, maar ook zijn capaciteit aanpassen om verlengde mechanische spanning te weerstaan.“
Het onderzoek van Jia concentreert zich bij de bouw die weefselsteigers van hydrogelbiologisch materialen worden gemaakt die uit synthetische polymeren en peptides bestaan. Door de samenstelling, de structuur en het gedrag van de hydrogels na het structurele materiaal, of de extracellulaire matrijs, van natuurlijke weefsels te modelleren, hoopt zij om de natuurlijke veerkracht van menselijke weefsels ook te vangen.
„Als iemand u in het wapen raakt, titin--de eiwitmolecules in uw spier--opent of wordt uit uitgerekt,“ genoteerde Jia. „Aangezien de energie van de kracht verdrijft, krijgen de eiwitmolecules en vouwen file terug.“
Jia werkt om deze ontvankelijkheid aan kracht na te bootsen door spring-like, gerolde polymeren met noncovalent interactie te combineren, die tijdelijk door kracht kunnen worden onderbroken, nog de capaciteit hebben opnieuw te vormen zodra de kracht wordt verwijderd. Zodra het ontwerp van deze nieuwe polymeren wordt geperfectioneerd, kunnen zij als bouwstenen voor kunstmatig weefsel worden gebruikt.
Bijstaand haar in het onderzoek zijn het Hout van studentMeghan en gediplomeerde studenten Amit Kumar Jha, Alexandra Farran en Sarah Grieshaber. Grieshaber wordt mede-geadviseerd door Kristi Kiick, hulpprofessor van materialenwetenschap en techniek.
„Dit is zeer basisonderzoek dat vele stappen van daadwerkelijke toepassing is,“ bovengenoemde Jia. „Nochtans, uiteindelijk ons doel is een reeks materialen voor techniek mechanisch actieve weefsels te ontwikkelen.“