ساخت هیدروژلی که قابلیت جایگزینی با غضروف زانو را دارد

به گزارش روز دوشنبه پایگاه خبری ساینس‌دیلی، غضروف‌ها نقش مهمی در عملکرد زانو و سلامتی استخوان‌های زانو و حرکت دارند. متاسفانه زمانی‌که غضروف‌ها به دلایل مختلفی از جمله بیماری آرتروز یا عوامل دیگر آسیب می‌بینند، به سختی ترمیم می‌شوند و اغلب باید تعویض شوند. تعویض غضروف زانو گرچه برای برخی بیماران آخرین راه حل است؛ ولی مشکلات مختلفی به همراه دارد.
زانو یکی از مهمترین نقاط فشار بدن است؛ بنابراین غضروف این ناحیه باید به اندازه کافی قوی و مستحکم باشد تا بتواند وزن بدن را تحمل کند. از طرفی باید به اندازه‌ای نرم و انعطاف‌پذیر باشد تا حرکت را امکان‌پذیر کند.  
محققان دانشگاه دوک در آمریکا برای حل این مشکل نسخه جدیدی از هیدروژل‌ها تولید کرده‌اند که دارای خواص مکانیکی متفاوت است و می‌تواند جایگزین غضروف آسیب‌دیده باشد. هیدروژل همان‌طور که از نامش پیداست، ژلی است که قسمت اعظم آن را آب تشکیل می‌دهد. در حال حاضر از این مواد به طور گسترده برای ترمیم زخم و تحریک بافت برای رشد و ترمیم استفاده می‌شود.
این هیدروژل از رشته‌های پلیمری بافته‌شده، تشکیل ‌شده است. یکی از شبکه‌های استفاده شده در این هیدروژل دارای رشته‌های کششی است. شبکه دوم محکم‌تر است و بار منفی دارد و در نهایت شبکه سوم از الیاف سلولزی تشکیل شده است که ساختار را تقویت می‌کنند.
طراحی این سه شبکه باعث می‌شود هیدروژل خاصیت ارتجاعی داشته باشد و پس از فشرده‌ یا کشیده‌شدن به حالت اول باز گردد.
دیسکی به اندازه یک سکه از این هیدروژل قادر است وزن ۴۵ کیلوگرم را تحمل کند و می‌تواند جایگزین مناسبی برای غضروف زانو باشد.
نتایج این مطالعه در نشریه Advanced Functional Materials منتشر شده است.