Les biohydrogels - biomatériaux composés de chaînes polymères dispersées dans l'eau - ont été étudiés de près par les chercheurs pour leur utilisation potentielle dans des applications biomédicales, comme dans la réparation des tissus, comme scellants chirurgicaux, et en biofabrication 3D.

Étant donné que ces gels contiennent des particules à l'état solide qui sont dispersées sous forme de molécules à l'état liquide, ils se déplacent souvent entre les sols (la forme liquide d'un colloïde) et les gels (la forme solide molle d'un colloïde), selon qu'ils sont à température ambiante ou corporelle. Ces changements peuvent poser des problèmes selon leur utilisation prévue.

Dans cette semaine Physique des fluides , chercheurs en Nouvelle-Zélande, Le Canada et les États-Unis ont étudié l'effet de la température sur les hydrogels. Ils ont découvert que la création d'hydrogels à température ambiante ou inférieure donne des matériaux plus robustes qui fonctionnent plus efficacement lorsqu'ils sont utilisés dans le corps.

"Quand on veut créer un patch pour une ponction pulmonaire, nous voulons quelque chose qui puisse se biodégrader dans le corps mais qui est, à la fois, très collant, donc il adhère au poumon et est dur, il peut donc fonctionner lorsque le poumon se dilate et se rétrécit, " a déclaré l'auteur Heon Park, à l'Université de Cantorbéry.

Les résultats pourraient être très utiles dans l'impression 3D de biomatériaux. Lors de l'impression de tissus, comme un morceau de poumon, ou l'impression de matériel artificiel, comme la membrane de dialyse, bioink (hydrogel plus cellules) est actuellement stocké dans un cylindre de seringue, et il s'écoule de la seringue à travers une buse en pressant un piston.

Les auteurs démontrent que la bioencre s'écoulera de manière irrégulière comme un gel à travers la buse, si la buse ou le canon est à température ambiante, et cela se traduira par une pièce imprimée qui est hors de forme.

"Nos recherches montrent également que la température de la bioencre dans la seringue d'impression doit être à la température du corps, pour qu'il coule facilement lorsqu'il émerge, et que le lit d'impression doit être à température ambiante ou en dessous, pour que la partie imprimée durcisse, " dit Parc.

Les chercheurs ont également découvert des méthodes pour minimiser le séchage des hydrogels, un problème découvert dans de nombreuses études actuelles.

"Grande image, nous avons montré que la meilleure façon de concevoir des biomatériaux rigides et collants est de changer la température plutôt que de reformuler les hydrogels, " dit Parc.