Hydrogels zijn fysische en chemische polymeernetwerken die grote hoeveelheden vloeistof in waterige omstandigheden kunnen vasthouden zonder hun vormvastheid te verliezen. Ze worden gebruikt in een hele reeks toepassingen, en in combinatie met andere componenten en krijgen ze specifieke eigenschappen zoals elektrische geleidbaarheid. De onderzoeksgroep Materials + Technology van de afdeling Chemical Engineering and Environment van de faculteit Ingenieurswetenschappen van de UPV/EHU selecteerde een biopolymeer dat nog niet eerder voor dit soort toepassingen was gebruikt:zetmeel. "Een van onze onderzoekslijnen richt zich op zetmeel, en we beschouwen het als biologisch, fysische en chemische eigenschappen geschikt voor het produceren van hydrogels, " zei Kizkitza Gonzalez-Munduate, een lid van de groep.

Ze creëerden de hydrogel voor gebruik in neurale interfaces. "Vanwege het feit dat elektroden van neurale interfaces gemaakt van platina of goud stijf zijn, ze hebben geleidende polymeercoatings nodig om hun flexibiliteit dichter bij die van neuraal weefsel te brengen. Direct, echter, er zijn kleinere apparaten nodig die betere mechanische, elektrische en biologische eigenschappen, ", legt de onderzoeker uit.

De hydrogels "pakken deze eisen heel goed aan, " legde Gonzalez uit. Om de hydrogel van elektrische geleidbaarheid te voorzien, ze gebruikten grafeen. "Het biedt elektrische eigenschappen die zeer geschikt zijn voor de hydrogel, maar dit heeft ook een nadeel:het is niet gemakkelijk te stabiliseren in water. We gebruikten extracten van salvia om dit obstakel te overwinnen en het grafeen stabiel te maken in een waterig medium. Deze extracten maken de hydrogel ook nog geschikter, als dat mogelijk is, voor gebruik in de geneeskunde omdat het ook antimicrobiële en ontstekingsremmende eigenschappen heeft, " voegde ze eraan toe.

De onderzoekers gebruikten "klikchemie" om de hydrogel te produceren. "In tegenstelling tot andere manieren van synthese, click-chemie heeft niet de neiging om katalysatoren te gebruiken in de reacties; in aanvulling op, er worden geen bijproducten gegenereerd en het zijn krachtige reacties, ' zei Gonzalez.

Hoewel de hydrogel is ontworpen voor een zeer specifieke toepassing, de onderzoeker merkt op dat het nog een lange weg te gaan heeft voordat het bij patiënten kan worden gebruikt. "Het was een stuk onderzoek op een aanvankelijk niveau dat zich richtte op de technische kant van het materiaal. Nu, de verschillende niveaus zullen moeten worden overwonnen en de bijbehorende tests moeten worden ontworpen."