Tijdens het stretchen (roze cirkel) ‘ritsen’ de calciumionen (rood) crosslinks in het alginaat open waardoor de energie over een groot gebied verspreid wordt en de polyacrylamidecrosslinks (groene vierkantjes) intact blijven. De blauwe driehoekjes stellen

Een nieuwe gel rekt op tot wel 21 keer zijn lengte en veert daarna zonder problemen terug. Aangezien de nieuwe gel flexibel en stevig is, komt het vervangen van beschadigd kraakbeen in menselijke aanhechtingen een stuk dichterbij. Volgens de Harvard onderzoekers is de nieuwe gel maar liefst 10 keer zo sterk als normaal kraakbeen.

Een combinatie van twee op zichzelf slappe hydrogels, leverde de superflexibele gel op, schrijven de onderzoekers in Nature. Zo’n hydrogel is een polymeernetwerk dat tot wel 90% water bevat. In dit geval is de hydrogel een combinatie van polyacrylamide en calciumalginaat.


Polyacrylamide (bekend van eiwit gels en zachte contactlenzen) en alginaat (een uit zeewier afkomstig polysaccharide) zijn op zichzelf slap en breekbaar, de onderzoekers vergelijken het met drilpudding. Zo kan een gel van alginaat alleen tot maximaal 1,2 keer zijn eigen lengte opgerekt worden.


De nieuwe hydrogel ontstond toen de Amerikanen polyacrylamide en alginaat in een 8:1 ratio mengden. Deze combinatie vormt een complex netwerk van polymeerketens. Tijdens het stretchen verbreken alleen calciumcrosslinks in het alginaat (zie afbeelding) en omdat deze breuken reversibel zijn, blijft de meeste vervormingsenergie behouden. De onderzoekers spreken dan ook van een zichzelf helende hydrogel.



Hydrogels worden nu o.a. gebruikt als ondergrond in weefselkweken, in medicijntransport en als model voor extracellulaire matrices.

Bron: Nature

Onderwerpen