Ученые РТУ МИРЭА рассказали о преимуществах синтеза гидрогелевых мембран на основе природного полимера — желатина, которые можно использовать в электронных устройствах. Например, в сенсорах для медицинской диагностики.
Авторы проекта: Екатерина Фомина и Егор Рябков, сотрудники кафедры наноразмерных систем и поверхностных явлений имени С.С. Воюцкого ИТХТ РТУ МИРЭА / © Алена Крапивко, Институт тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА
Гидрогели представляют собой трехмерные полимерные сетки, которые способны значительно увеличивать объем при взаимодействии с водой и сохранять неизменную структуру. Эти свойства делают гидрогели полезными для применения в различных областях, включая гибкую электронику, биоинженерию, медицину и химические анализы. Гибкая электроника охватывает широкий спектр дисциплин, включая химию и химическую технологию, и получила значительное внимание благодаря работам по созданию функциональных материалов для гибких дисплеев, носимых медицинских датчиков.
Гидрогели характеризуются способностью самовосстанавливаться, высокой прочностью, биосовместимостью и отсутствием токсичности у некоторых гелях. Их уникальные свойства делают их перспективными материалами для разнообразных задач.
Результаты исследователей из Института тонких химических технологий имени М.В. Ломоносова РТУ МИРЭА были опубликованы в сборнике тезисов IX Всероссийской молодежной конференции.
Желатин типа В получают из костей крупного рогатого скота после их щелочной обработки. Он обладает больше вязкостью по сравнению с желатином типа А, который получают при обработке коллагена свиных шкур кислотой. При этом желирующие свойства обеих типов одинаковы.
В качестве ключевого ингредиента использовали желатин, тогда как в роли модифицирующего агента выступал (3-изоцианатопропил)триэтоксисилан (ICPTES). В итоге был получен твердый гидрогель, обладающий биосовместимостью, что позволяет рассматривать его как перспективный материал для создания мембран медицинских датчиков.
Егор Рябков, доцент кафедры наноразмерных систем и поверхностных явлений имени С.С. Воюцкого РТУ МИРЭА, отметил, что для проведения исследований был использован желатин типа В. Этот вид отличается низкой цветностью и содержит минимальное количество эндотоксинов – веществ, представляющих потенциальную опасность. Благодаря этим характеристикам данный материал подходит для безопасного применения в промышленных процессах и биоинженерии. Кроме того, низкое содержание токсинов расширяет возможно применения желатина в медицине.
В планах — дальнейшее изучение возможности функционализации гидрогеля за счет внедрения в него проводящих элементов, таких как углеродные нанотрубки, а также исследование адгезии гидрогеля к различным поверхностям.
