Znajdź zawartość

Międzynarodowa grupa naukowców opracowała bioaktywny kompozyt polimerowo-ceramiczny, który można zastosować np. do naprawiania defektów kostnych czy mocowania sztucznych stawów (endoprotez) i implantów. W jego skład wchodzi związek pozyskiwany ze skorupek jaj. Chirurdzy ortopedzi wykorzystują poli(metakrylan metylu), PMMA, jako cement kostny. Z natury jest on jednak biopasywny, przez co cechują go słabe chemiczne i biologiczne interakcje z żywymi tkankami. Naukowcy aktywnie badają PMMA, by zoptymalizować go pod kątem szerszej gamy zastosowań w różnych dziedzinach biomedycznych, np. w zakresie mocowania sztucznych stawów (endoprotez) i implantów, zamykania defektów czaszkowych związanych z urazami itp. Zespół z Centrum Materiałów Kompozytowych Narodowego Badawczego Uniwersytetu Technicznego MISiS zmodyfikował PMMA za pomocą diopsydu (jest on znany z braku toksyczności dla żywych komórek, biodegradowalności, a także zdolności do stymulowania osteogenezy, czyli tworzenia tkanki kostnej na swojej powierzchni). By poprawić jakość życia pacjentów z chorobami kości, wybraliśmy rentowną metodę recyklingu bioodpadów. Do produkcji kompozytu wykorzystano diopsyd pozyskany ze skorupek jaj - wyjaśnia Inna Bulygina. Warto przypomnieć, że proszek ze skorupek jaj jest skutecznym suplementem wapnia, bo w ok. 94% składa się z węglanu wapnia. Do innych aktywnych składników należą fosforan wapnia (1%) czy węglan magnezu (1%). [...] Porowaty materiał kompozytowy PMMA/diopsyd [który pełni funkcję rusztowania] otrzymano metodą odlewania z roztworu. Podczas eksperymentów wypróbowaliśmy różne proporcje diopsydu - 25, 50 i 75% - dodaje Rajan Choudhary. Próbki zawierające 50% diopsydu dawały najlepsze rezultaty - stwierdzono 4-krotny wzrost wytrzymałości na ściskanie. Po 4 tygodniach testów in vitro zaobserwowano również dobre wyniki w zakresie odkładania minerałów kości [apatytu] na ich powierzchni. Odkryliśmy, że właściwości mechaniczne porowatych kompozytów odpowiadają właściwościom ludzkich kości gąbczastych. Wg specjalistów, do produkcji materiału chirurgicznego można by wykorzystać odpady przemysłu rolniczego i spożywczego. Ze szczegółowymi wynikami badań można się zapoznać na łamach Journal of Asian Ceramic Societies. « powrót do artykułu

Ksylindeina (ang. xylindein), wysoce wytrzymały niebieskozielony barwnik chinonowy wytwarzany przez grzyby z rodzaju Chlorociboria, może znaleźć zastosowanie jako materiał półprzewodnikowy w elektronice i optoelektronice. Badania naukowców z Uniwersytetu Stanowego Oregonu sugerują, że w niektórych przypadkach ksylindeina może być ekologiczną i tanią alternatywą dla krzemu. Ksylindeina jest ładna, ale czy może też być użyteczna? Ile da się z niej wycisnąć? - zastanawia się Oksana Ostroverkhova. Okazuje się, że funkcjonuje jak dość dobry materiał elektroniczny. Istnieją jednak przesłanki, że uda się to poprawić. Ksylindeina jest uwalniana przez 2 grzyby z rodzaju Chlorociboria, w tym przez chlorówkę drobną (Chlorociboria aeruginascens). Pigment powoduje zielonkawe zabarwienie zakażonego drewna, które rzemieślnicy cenili od stuleci. Barwnik jest tak trwały, że ozdobne obiekty wykonane 500 lat temu nadal mają charakterystyczny kolor. Co ważne, pigment wytrzymuje wydłużoną ekspozycję na gorąco, ultrafiolet i stres elektryczny. Gdybyśmy mogli odkryć sekret tak wysokiej stabilności pigmentów produkowanych przez grzyby, rozwiązalibyśmy problemy związane z organiczną elektroniką. Poza tym produkcja wielu organicznych materiałów elektrycznych jest zbyt droga, szukamy więc alternatywnych ekonomicznych i proekologicznych metod [...]. Przy obecnych technologiach produkcji ksylindeina tworzy niejednorodne filmy z porowatą, "skalistą" strukturą. Osiągi są bardzo zmienne. Można się z nią "bawić" w laboratorium, ale na razie nie da się z niej wytworzyć istotnego technologicznie urządzenia [...]. Znaleźliśmy jednak sposób na łatwiejsze przetwarzanie pigmentu i uzyskanie przyzwoitej jakości filmu - wystarczy zmieszać ksylindeinę z przezroczystym, nieprzewodzącym polimerem - poli(metakrylanem metylu), PMMA. Podczas testów cienkie warstwy molekularne uzyskiwano metodą drop-castingu; na umieszczone na szklanym podłożu elektrody nanoszono roztwór czystego pigmentu albo ksylindeiny i PMMA. Okazało się, że nieprzewodzący polimer znacząco poprawiał strukturę filmu, nie szkodząc przy tym elektrycznym właściwościom barwnika. Nowe filmy wykazywały się też lepszą fotowrażliwością. W ramach przyszłych badań Amerykanie chcą ustalić, czemu się tak stało. Zamierzają również ocenić potencjał tego zjawiska dla ogniw słonecznych. Oprócz tego przyjrzymy się możliwości zastąpienia polimeru produktem naturalnym - czymś ekologicznym uzyskanym z celulozy [...]. Ksylindeina nigdy nie przebije krzemu, ale w przypadku wielu zastosowań nie jest to wcale konieczne. Sprawdzi się ona dobrze przy nanoszeniu na duże, giętkie podłoża, a więc np. w ubieralnej elektronice. « powrót do artykułu