O ` do Chitosano e do poliéster combinado' cria o material da misturado-fibra para o reparo do nervo

Na indústria de roupa é comum misturar fibras naturais e sintéticas. Tome o algodão e adicione o poliéster para fazer a roupa que é macia, respirável e o enrugamento livra.

Agora os pesquisadores na Universidade de Washington estão usando o mesmo princípio para aplicações biomedicáveis. O chitosano de Mistura, encontrado nos escudos dos caranguejos e do camarão, com um poliéster industrial cria um material novo prometedor para as câmaras de ar minúsculas que apoiam o reparo de um nervo separado, e poderia servir outros usos médicos. A fibra híbrida combina as qualidades biològica favoráveis do material natural com a força mecânica do polímero sintético.

“Um guia do nervo exige circunstâncias muito restritas. Precisa de ser biocompatible, estável na solução, resistente ao colapso e igualmente flexível, de modo que os cirurgiões pudessem o suturar ao nervo,” disse Miqin Zhang, um professor de UW da ciência material e da engenharia e autor principal de um papel agora acessível em linha nos Materiais Avançados do jornal. “Isto despeja ser muito difícil.”

Depois Que um ferimento que separe um nervo periférico, tal como um em um dedo, términos de nervo continua a crescer. Mas recuperar o controle dos cirurgiões do nervo deve juntar-se aos dois fragmentos. Para os grandes cirurgiões das diferenças usados para tentar um nervo mais difícil transplante. A prática cirúrgica Actual é anexar as câmaras de ar minúsculas, chamadas os guias do nervo, que canalizam os dois fragmentos para se.

Os guias comerciais De Hoje do nervo são feitos do colagénio, uma proteína estrutural derivada das pilhas animais. Mas o colagénio é caro, a proteína tende a provocar uma resposta imune e o material é fraco em ambientes molhados, tais como aqueles dentro do corpo.

A força do guia do nervo é importante para pilhas de nervo de brotamento.

“Esta canalização serve como guia para proteger o neurônio de ferimento,” Zhang disse. “Se a câmara de ar é feita do colagénio, é difícil manter a canalização aberta porque todo o esforço e estão indo desmoronar.”

Zhang e os colegas desenvolveram uma alternativa. O primeiro componente de seu material, polycaprolactone, é um poliéster forte, flexível, biodegradável de uso geral nas suturas. Não é apropriado no seus próprios para o uso como um guia do nervo porque as pilhas água-baseadas não gostam de crescer na superfície derepelimento do poliéster.O painel esquerdo mostra um close up das fibras do chitosano e de poliéster tecidas na escala do nanômetro. O painel médio mostra uma pilha de nervo que cresce na malha resultante, que tem uma textura similar ao tecido conjuntivo fibroso do corpo. O painel direito mostra um secção transversal do guia sintético do nervo. As Setas apontam às pilhas de nervo que anexaram às superfícies internas e exteriores da câmara de ar. Crédito: Universidade de Washington

O segundo componente, chitosano, é encontrado nos escudos dos crustáceos. É barato, prontamente - disponível, biodegradável e biocompatible, significando que não provocará uma resposta imune. O Chitosano tem uma superfície áspera similar às superfícies encontradas dentro do corpo que as pilhas podem anexar a. O problema é inchamentos do chitosano na água, fazendo o fraco em ambientes molhados.

Os Pesquisadores combinaram as fibras na escala do nanômetro primeiramente usando uma técnica chamada electrospinning para desenhar os materiais em fibras da nanômetro-escala, e então tecer as fibras junto. O material resultante tem uma textura similar àquela das fibras nanosized do tecido conjuntivo esse pilhas humanas dos surrrounds.

Os dois materiais são diferentes e são difíceis de misturar-se, mas a mistura apropriada é crucial porque as fibras imperfeita misturadas têm pontos fracos.

Zhang e os colegas construíram os guias do nervo do protótipo que medem 1,5 milímetros (0,06 polegadas) no diâmetro, e entre cinco e 15 centímetros (duas a seis polegadas) por muito tempo. Testaram um guia feito da mistura do chitosano-poliéster contra um outro matéria biológico sob o estudo, o ácido polylacticcoglycolic, e um guia disponível no comércio do colagénio.

Dos três materiais, o weave do chitosano-poliéster mostrou que o desempenho o mais consistente para a força, a flexibilidade e a resistência à compressão sob secam e circunstâncias molhadas. Sob as circunstâncias molhadas, que os pesquisadores dizem indicações do melhor aqueles no corpo, a mistura do chitosano-poliéster exigiu duas vezes mais força para empurrar a câmara de ar fechada incompletamente quanto o outro matéria biológico, e oito vezes mais força quanto a câmara de ar do colagénio.

O material novo mostrou a promessa para guias do nervo mas igualmente trabalhou bem para molhos esbaforidos, enxertos do coração, tendões, ligamento, cartilagem, reparo do músculo e outras aplicações biomedicáveis, Zhang disse.

http://www.washington.edu