Les hydrogels à base de lipides à lubrification interfaciale se sont révélés plus glissants que les hydrogels à base d’eau


Les hydrogels à base de lipides à lubrification interfaciale se sont avérés plus glissants que les hydrogels à base d'eau

micro-réservoirs de vésicules lipidiques dans la masse de l’hydrogel comme on le voit par microscopie électronique à balayage lorsque le gel est rompu à basse température pour exposer une surface interne. Crédit photo: Lin et al., Science (2020)

Une équipe de chercheurs de l’Institut Weizmann des Sciences en Israël a développé un hydrogel à de lipides lubrifié aux frontières qui est plus glissant que les à base d’eau. Dans son article publié dans le magazine scienceLe groupe décrit son inspiration pour le nouveau type d’hydrogel et comment il fonctionne bien lorsqu’il est testé. Tannin Schmidt de l’École de médecine dentaire du centre de santé de l’Université du Connecticut a publié un article Perspective dans le même journal, décrivant le travail de l’équipe sur ce nouvel effort et suggérant des utilisations possibles.

Les hydrogels utilisés dans une variété d’applications, y compris les capteurs biomédicaux (y compris dentaires), d’ingénierie et d’application spécifiques (par exemple, un anoscope utilisé pour les examens anaux). L’un de leurs principaux attraits est leur douceur, qui réduit la friction entre les pièces – la réduction de la friction réduit l’usure. Et, comme le note Schmidt, la plupart des hydrogels sont rendus glissants par des liquides emprisonnés dans un matériau de base. Dans ce nouvel effort, les chercheurs ont commencé à savoir que le lubrifiant produit par les animaux pour éviter les frottements entre les articulations (situés dans le cartilage) est à base de lipides. Il permet à la plupart des gens de vivre sans détérioration des articulations pendant plusieurs décennies. Inspirés par la conception de la nature, les chercheurs ont essayé de reproduire ces lubrifiants, ainsi que de reproduire le mécanisme qui maintient la douceur en place. Chez les animaux, le lubrifiant doit être constamment changé car il perd de son efficacité.

Les hydrogels à base de lipides à lubrification interfaciale se sont avérés plus glissants que les hydrogels à base d'eau

Une version étendue de deux des nombreux microréservoirs montrant les liposomes sphériques grossiers dont la membrane est une bicouche lipidique. Crédit photo: Lin et al., Science (2020)

Le mécanisme développé par l’équipe en Israël impliquait l’incorporation de petites quantités de lipides de phosphatidylcholine dans un hydrogel à base d’eau, les lipides migrant vers la surface de l’hydrogel sans assistance, rendant la surface plus glissante. Les lipides continuent de migrer vers la surface externe lorsque ceux de la surface sont usés ou perdus, fournissant un lubrifiant de longue durée.

Les hydrogels à base de lipides à lubrification interfaciale se sont avérés plus glissants que les hydrogels à base d'eau

Montre un effet remarquable de la lubrification très efficace: les disques d’hydrogel sont pressés ensemble par une bille d’acier sous une charge de 5 kg, qui est ensuite frottée d’avant en arrière. Si des lipides sont ajoutés au gel pour le lubrifier, comme sur l’image de gauche, le gel change à peine même après une heure d’allers-retours, car le frottement est si faible. Crédit photo: Lin et al., Science (2020)

Lorsque les chercheurs ont testé leur hydrogel à base de lipides contre des hydrogels à base d’eau, ils ont constaté qu’il était 100% beaucoup plus glissant. Cela a entraîné moins d’usure dans les applications biomédicales nécessitant moins de friction. Ils ont également constaté que leur hydrogel conserverait ses propriétés spéciales même après séchage et réhydratation. Schmidt suggère que le nouvel hydrogel pourrait être utilisé dans une variété d’applications médicales et biologiques.


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Plus d’information:
Hydrogels lipidiques inspirés du cartilage, lubrifiés aux frontières, science (2020). DOI: 10.1126 / science.aay8276

© 2020 Réseau Science X

Citation: Les hydrogels lubrifiés aux limites à base de lipides qui se sont avérés plus glissants que les hydrogels à base d’eau (16 octobre 2020) ont été publiés le 17 octobre 2020 par https://phys.org/news/2020-10-lipid-based-boundary-lubricated – récupéré. hydrogels-slipperier-based.html

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