I bioidrogel, biomateriali composti da catene polimeriche disperse in acqua, sono stati studiati da vicino dai ricercatori per il loro potenziale utilizzo in applicazioni biomediche, come nella riparazione dei tessuti, come sigillanti chirurgici, e nella biofabbricazione 3-D.

Poiché questi gel contengono particelle allo stato solido che vengono disperse come molecole allo stato liquido, si muovono spesso tra sol (la forma liquida di un colloide) e gel (la forma solida morbida di un colloide), a seconda che siano a temperatura ambiente o corporea. Queste modifiche possono porre problemi a seconda dell'uso previsto.

In questa settimana Fisica dei fluidi , ricercatori in Nuova Zelanda, Canada e Stati Uniti hanno studiato l'effetto della temperatura sugli idrogel. Hanno scoperto che la creazione di idrogel a temperatura ambiente o inferiore si traduce in materiali più robusti che funzionano in modo più efficace se utilizzati nel corpo.

"Quando vogliamo creare un cerotto per una puntura polmonare, vogliamo qualcosa che possa biodegradarsi nel corpo ma è, allo stesso tempo, molto appiccicoso, quindi aderisce al polmone ed è duro, in modo che possa funzionare mentre il polmone si espande e si restringe, " ha detto l'autore Heon Park, all'Università di Canterbury.

I risultati potrebbero essere molto utili nella stampa 3D di biomateriali. Quando si stampano i fazzoletti, come un pezzo di polmone, o stampare materiale artificiale, come la membrana per dialisi, bioink (idrogel più cellule) è attualmente conservato in un cilindro di siringa, e fuoriesce dalla siringa attraverso un ugello schiacciando un pistone.

Gli autori dimostrano che il bioink scorrerà irregolarmente come un gel attraverso l'ugello, se l'ugello o la canna sono a temperatura ambiente, e questo risulterà in una parte stampata fuori forma.

"La nostra ricerca mostra anche che la temperatura del bioinchiostro nella siringa da stampa dovrebbe essere alla temperatura corporea, in modo che scorra facilmente quando emerge, e che il piano di stampa deve essere a temperatura ambiente o inferiore, in modo che la parte stampata si indurisca, " disse Parco.

I ricercatori hanno anche scoperto metodi per ridurre al minimo l'essiccazione degli idrogel, un problema scoperto in molti studi attuali.

"Quadro generale, abbiamo dimostrato che il modo migliore per progettare biomateriali rigidi e appiccicosi è cambiare la temperatura piuttosto che riformulare gli idrogel, " disse Parco.