ساخت خودبهخودی هیدروژلهای زویتریونی دینامیک با روش پلیمریزاسیون خودتجمعی
هیدروژلهای زویتریونی (Zwitterionic Hydrogels) به دلیل زیستسازگاری بالا و ویژگیهای ضدچسبندگی پروتئین و سلول، گزینهای امیدوارکننده برای کاربردهای زیستپزشکی محسوب میشوند. بااینحال، ساخت بسیاری از این هیدروژلها به شرایط سختی مانند تابش فرابنفش یا استفاده از آغازگرهای شیمیایی نیاز دارد که ممکن است به ترکیبات زیستی حساس آسیب برساند. همچنین، بسیاری از سامانههای رایج بر پایه پلیآکریلاتها هستند که زیستتخریبپذیری محدودی دارند.
پژوهشگران دانشگاه Tiangong چین به سرپرستی Xiaohui Li و Hui Gao، روش جدیدی برای تولید خودبهخودی هیدروژلهای زویتریونی چندمنظوره در شرایط آبی و ملایم ارائه کردهاند. در این روش، مونومری با نام اسید لیپوئیک–کربوکسیبتائین (LACB) طراحی شده است که از یک حلقه آبگریز 1،2-دیتیولان و یک بخش زویتریونی بسیار آبدوست تشکیل شده است. برهمکنش میان این دو بخش باعث تجمع خودبهخودی مونومرها در آب میشود. این فرایند که پلیمریزاسیون القاشده با خودتجمع (Self-Aggregation-Induced Polymerization یا SAIP) نام دارد، غلظت موضعی گروههای واکنشپذیر را افزایش داده و بدون نیاز به کاتالیزور خارجی یا تأمین انرژی اضافی، پلیمریزاسیون حلقهگشا را آغاز میکند.
با افزودن یک عامل اتصالدهنده عرضی بر پایه هیالورونیک اسید اصلاحشده با اسید لیپوئیک، پژوهشگران موفق به تولید هیدروژلی پایدار با استحکام مکانیکی مناسب و محتوای آب بالا، بیش از 76 درصد، شدند. این ماده یک شبکه دینامیک ایجاد میکند که در محیط آبی پایدار است، اما در شرایط فیزیولوژیک یا محیطهای کاهنده قابلیت تخریب دارد. هیدروژل تولیدشده همچنین فعالیت آنتیاکسیدانی قابلتوجهی از خود نشان داد و توانست بیش از 90 درصد رادیکالهای آزاد را خنثی کند. در آزمایشها، این هیدروژل توانست باکتریهای پروبیوتیک را درون خود محصور کرده و از آنها در برابر استرس اکسیداتیو و شرایط شبیهسازیشده اسیدی معده محافظت کند.
این روش ملایم و کارآمد، رویکردی انعطافپذیر برای طراحی زیستمواد هوشمند فراهم میکند و میتواند در حوزههایی مانند درمان سلولی، مهندسی بافت و سامانههای زیستپزشکی پیشرفته مورد استفاده قرار گیرد.
