Samenvatting

Hydrogels zijn veelzijdige materialen met een breed scala aan toepassingen, waaronder in weefselmanipulatie, medicijnafgifte en waterzuivering. De eigenschappen van hydrogels, zoals hun zwelverhouding, mechanische sterkte en biologische afbreekbaarheid, kunnen worden afgestemd door de verknopingsdichtheid van het polymeernetwerk te variëren. Traditionele verknopingsmethoden omvatten vaak het gebruik van giftige chemicaliën of zware omstandigheden, die de biocompatibiliteit en schaalbaarheid van de productie van hydrogel kunnen beperken.

Hier presenteren we een nieuwe aanpak voor het verknopen van hydrogels met behulp van koolzuurhoudend water. Koolzuurhoudend water bevat opgelost koolstofdioxidegas, dat kan reageren met de functionele groepen van polymeren om covalente bindingen te vormen. Deze reactie leidt tot de vorming van een verknoopt polymeernetwerk, resulterend in een hydrogel.

We onderzochten het effect van koolzuurhoudend water op de eigenschappen van hydrogels bereid uit verschillende polymeren, waaronder poly(vinylalcohol) (PVA), poly(acrylzuur) (PAA) en gelatine. We ontdekten dat de zwelverhouding, mechanische sterkte en biologische afbreekbaarheid van de hydrogels effectief konden worden afgestemd door de concentratie koolzuurhoudend water te variëren.

Bovendien hebben we de mogelijke toepassingen van koolzuurhoudende, met water verknoopte hydrogels bij weefselmanipulatie en medicijnafgifte gedemonstreerd. We hebben aangetoond dat deze hydrogels de groei en differentiatie van stamcellen kunnen ondersteunen, en dat ze kunnen worden gebruikt om medicijnen op een gecontroleerde manier af te leveren.

Samenvattend toont onze studie het potentieel aan van koolzuurhoudend water als een nieuw verknopingsmiddel voor het afstemmen van de eigenschappen van hydrogels voor verschillende toepassingen. Deze aanpak biedt een eenvoudige, biocompatibele en schaalbare methode voor de productie van hydrogels, die zou kunnen leiden tot nieuwe ontwikkelingen op het gebied van op hydrogel gebaseerde technologieën.