Nanotechnologijos yra viena sparčiausiai besivystančių, apimanti daugelį mokslo šakų (chemija, fizika, biologija, medžiagų mokslas ir inžinerija) ir pramonės šakų. Jeigu palygintume kiek kiekvienai mokslo šakai skiriama investicijų ir jų pasekoje atsirandančių nanoproduktų gausą, tai pirmaujančios sritys yra farmakologija ir medicina.

Perspektyviausi tyrimai šiose srityse yra kamieninių ląstelių tyrimai, onkologinių susirgimų diagnozavimas ir gydymas, negyjančių žaizdų ir nudegimų, pragulų gydimas, cholesterino ir cukraus kiekio kontrolė žmogaus organizme, biologinių audinių atkūrimas ir t.t. Vykdant šiuos tyrimus ypatingas dėmesys skiriamas biomedžiagoms, kurios yra tarpdisciplininių mokslų šakų: biologijos, medicinos, fizikos, chemijos, medžiagų inžinerijos tyrimų rezultatas. Jos kuriamos ne tik vadovaujantis tiksliųjų mokslų teorijomis, bet taip pat ir etikos, teisės, sveikatos bei aplinkos apsaugos mokslų pasiekimais.

Biomedžiagos sukurtas žmogaus produktas, panaudojant natūraliąsias ir sintetines (dirbtines) medžiagas. Pagrindinis klausimas kuriant naujas biomedžiagas į kurį turi būta atsakyta - biologinis suderinamumas: kaip biomedžiagos sąveikaus su biologinėmis sistemomis, koks bus pastarųjų atsakas į biomedžiagas. Naujai kuriamos biomedžiagos turi būti lengvai pasisavinamos organizmo, suvirškinamos arba pasišalinti iš jo, nesukeldamos pavojaus biologinėms sistemos.

Biomedžiagos, kurios tenkintų šiuos reikalavimus, yra hidrogeliai. Jie yra natūralus arba sintetiniai. Dėl sugebėjimo sugerti vandenį iki 99% jie pasižymi stangrumu ir elastingumu, kuris būdingas tik nesukaulėjusiems ir nesumedėjusiems biologiniams audiniams.

Hidrogeliai naudojami biologinių audinių inžinerijoje atkuriant žmogaus pažeistus audinius, lėtai išskiriančių veikliąją medžiagą preparatų, higienos ir sanitarijos reikmenų - skysčio sugėriklių (pvz. sauskelnių, tvarsčių), hidrogelinių dozimetrų, krūtų implantų, užtepamų tvarsčių, kosmetinių preparatų, cheminių medžiagų ir naftos produktų gamyboje, meno vertybių restauravimui bei maisto produktuose.

Hidrogeliai gaunami panaudojant ne tik gamtinius, bet ir sintetinius polimerus. Jiems gauti naudojami nuo seno žinomi gamtiniai polimerai: želatina, agarozė, metikceliuliozė, hialurano rūgštis, pektinai, krakmolas, alginatai ir kt. Sintetiniams hidrogeliams sintetinti naudojami vandenyje tirpūs polimerai: polivinilo alkoholiai, natrio oksilatai, akriliniai polimerai ir kopolimerai, kuriems būdinga hidrofilinių grupių gausą.

Pirmąjį skaidrųjį hidrogelį, kuris sugėręs vandenį virsdavo standžiu ir lanksčių produktu, susintetino 1960 m. čekų mokslininkas Otto Wichterle. Šis mokslo laimėjimas padarė perversmą kontaktinių lęšių pramonėje, susintetintas hidrogelis pakeitė iki tol kontaktiniams lęšiams gaminti naudotą organinį stiklą.

KTU Matematikos ir gamtos mokslų fakulteto (buvusio Fundamentaliųjų mokslų fakulteto)
Fizikos katedros
Docentė dr. Judita Puišo

Komentarai (0)