Biohidrogéis - biomateriais compostos de cadeias poliméricas dispersas em água - foram estudados de perto por pesquisadores para seu uso potencial em aplicações biomédicas, como na reparação de tecidos, como selantes cirúrgicos, e em biofabricação 3-D.

Uma vez que esses géis contêm partículas no estado sólido que são dispersas como moléculas no estado líquido, muitas vezes se movem entre sóis (a forma líquida de um colóide) e géis (a forma sólida e macia de um colóide), dependendo se estão à temperatura ambiente ou corporal. Essas alterações podem representar problemas, dependendo do uso pretendido.

Nesta semana Física dos Fluidos , pesquisadores na Nova Zelândia, Canadá e Estados Unidos estudaram o efeito da temperatura nos hidrogéis. Eles descobriram que a criação de hidrogéis em temperatura ambiente ou abaixo resulta em materiais mais robustos que funcionam com mais eficácia quando usados ​​no corpo.

"Quando queremos criar um patch para uma punção pulmonar, queremos algo que pode se biodegradar no corpo, mas é, ao mesmo tempo, muito pegajoso, então adere ao pulmão e é resistente, para que possa funcionar à medida que o pulmão se expande e encolhe, "disse o autor Heon Park, na Universidade de Canterbury.

Os resultados podem ser muito úteis na impressão 3-D de biomateriais. Ao imprimir tecidos, como um pedaço de um pulmão, ou impressão de material artificial, como membrana de diálise, bioink (hidrogel mais células) é atualmente armazenado em um cilindro de seringa, e flui para fora da seringa através de um bocal ao apertar um pistão.

Os autores demonstram que o bioink fluirá irregularmente como um gel através do bico, se o bico ou o cilindro estiver em temperatura ambiente, e isso resultará em uma parte impressa fora de forma.

"Nossa pesquisa também mostra que a temperatura do bioink na seringa de impressão deve estar na temperatura corporal, para que flua facilmente quando emerge, e que a mesa de impressão deve estar em temperatura ambiente ou abaixo, para que a parte impressa endureça, "disse Park.

Os pesquisadores também descobriram métodos para minimizar a secagem de hidrogéis, um problema descoberto em muitos estudos atuais.

"Quadro geral, mostramos que a melhor maneira de projetar biomateriais que são rígidos e pegajosos é alterando a temperatura, em vez de reformular os hidrogéis, "disse Park.