Tiềm năng ứng dụng của hydrogel từ tơ nhện trong ngành công nghệ y sinh học

13/04/2023

TÓM TẮT

Gần đây, các nhà khoa học tại Trường Đại học ITMO (St. Petersburg, Nga) đã nghiên cứu chế tạo thành công hydrogel bằng phương pháp kết hợp sợi tơ nhện (TN) và hyaluronic acid (HA) thông qua chất khâu mạch 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl)-carbodiimide (EDC)/N-Hydroxysuccinimide (NHS). Kết quả quan sát hình dạng bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) và phân tích cấu trúc hydrogel TN/HA bằng phương pháp quang phổ hồng ngoại (FT-IR) đã cho thấy EDC/NHS có khả năng tạo điều kiện thuận lợi cho sự liên kết chặt chẽ giữa carboxylic acid và nhóm amine có trong thành phần hydrogel TN/HA.

Hydrogel TN/HA có đặc tính ưa nước rất mạnh với khả năng thu nhận và lưu giữ nước lên đến khoảng từ 15 đến 30 lần trọng lượng khô của chúng. Nhờ đó, chúng có thể được ứng dụng như một loại vật liệu y sinh học có khả năng mang các hoạt chất điều trị, đơn cử như hoạt chất giảm đau kháng viêm ibuprofen. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm cho thấy hơn 80% lượng hoạt chất ibuprofen đã nạp vào giá thể hydrogel TN/HA có thể được giải phóng. Bên cạnh đó, các thông số khảo sát thực nghiệm về độ nhớt và độ dẫn điện của hydrogel TN/HA cũng đã chứng minh được khả năng ứng dụng của loại hydrogel này trong công nghệ in 3D sinh học. Nghiên cứu cũng đã ghi nhận khả năng kháng khuẩn của hydrogel TN/HA đối với cả vi khuẩn gram dương và gram âm.

Nhờ những đặc tính kể trên, hydrogel TN/HA hoàn toàn có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực của ngành công nghệ vật liệu y sinh học như giá thể mang hoạt chất, mực in sinh học, màng phủ vết thương, màng phủ vật liệu cấy ghép, dụng cụ y tế…

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Withanage, S., Savin, A., Nikolaeva, V., Kiseleva, A., Dukhinova, M., Krivoshapkin, P., & Krivoshapkina, E. (2021). Native spider silk-based antimicrobial hydrogels for biomedical applications. Polymers, 13(11), 1796.