Biohydrogener - biomaterial bestående av polymerkedjor spridda i vatten - har studerats noggrant av forskare för deras potentiella användning i biomedicinska tillämpningar, såsom vid vävnadsreparation, som kirurgiska tätningsmedel, och i 3-D biofabrication.

Eftersom dessa geler innehåller partiklar i fast tillstånd som dispergeras som molekyler i flytande tillstånd, de rör sig ofta mellan soler (flytande form av en kolloid) och geler (den mjuka fasta formen av en kolloid), beroende på om de har rumstemperatur eller kroppstemperatur. Dessa ändringar kan orsaka problem beroende på deras avsedda användning.

Under den här veckan Vätskans fysik , forskare i Nya Zeeland, Kanada och USA studerade effekten av temperatur på hydrogeler. De fann att att skapa hydrogeler vid rumstemperatur eller lägre resulterar i mer robusta material som fungerar mer effektivt när de används i kroppen.

"När vi vill skapa en lapp för en lungpunktion, vi vill ha något som kan biologiskt nedbrytas i kroppen men är, på samma gång, mycket klibbig, så det fäster vid lungan och är tufft, så det kan fungera när lungan expanderar och krymper, "sa författaren Heon Park, vid University of Canterbury.

Resultaten kan vara mycket användbara vid 3D-tryckning av biomaterial. När du skriver ut vävnader, som en lungbit, eller tryckning av konstgjort material, såsom dialysmembran, bioink (hydrogel plus celler) lagras för närvarande i en sprutfat, och den rinner ut ur sprutan genom ett munstycke genom att klämma in en kolv.

Författarna visar att bioink kommer att flyta oregelbundet som en gel genom munstycket, om munstycket eller pipan har rumstemperatur, och detta kommer att resultera i en tryckt del som är ur form.

"Vår forskning visar också att temperaturen på bioink i trycksprutan ska vara vid kroppstemperatur, så att det flyter lätt när det dyker upp, och att tryckbädden ska vara rumstemperatur eller lägre, så att den tryckta delen hårdnar, "sa Park.

Forskarna upptäckte också metoder för att minimera torkning av hydrogeler, ett problem som upptäckts i många aktuella studier.

"Hela bilden, vi har visat att det bästa sättet att konstruera biomaterial som är styva och klibbiga är genom att ändra temperaturen snarare än genom att omformulera hydrogelerna, "sa Park.