Abstracto

Congreso de biopolímeros 2018: comportamiento electromecánico y de fluencia de hidrogeles de pululano: efectos de la cantidad de agente de reticulación y la intensidad del campo eléctrico - Kochakorn Saeaeh - Universidad de Chulalongkorn

 Saeaeh de Kochakorn 

 El pululano es uno de los polisacáridos no iónicos derivados del medio de fermentación de la levadura negra. Debido a sus propiedades no tóxicas, no mutagénicas, no inmunogénicas, no cancerígenas e inodoras, se han investigado para aplicaciones biomédicas, incluida la ingeniería de tejidos, la administración dirigida de fármacos/genes y la cicatrización de heridas. Además, el pululano es un material interesante para el desarrollo de un nuevo actuador de polímero con propiedades de activación existentes mejoradas. En este trabajo, la pulpa se preparó utilizando trimetafosfato de sodio (STMP) como agente de reticulación para la formación de hidrogel. Se investigan los efectos de las cantidades de reticulación y la intensidad del campo eléctrico sobre las propiedades electromecánicas. El módulo de almacenamiento (G') aumentó con la cantidad creciente de agente de reticulación. Debido al efecto de la intensidad del campo eléctrico, el módulo de almacenamiento disminuyó a baja intensidad del campo eléctrico. Por otro lado, el módulo de almacenamiento aumentó a alta intensidad del campo eléctrico. Además, el módulo de almacenamiento y los módulos de pérdida se cambiaron para cumplir con la fluencia a través del espectro de liberación y el espectro de retardo. La flexibilidad del hidrogel de Pulane disminuyó con el aumento de la cantidad de agente de reticulación. En el caso de la intensidad del campo eléctrico, la flexibilidad por fluencia aumentó inicialmente con una intensidad de campo eléctrico baja y disminuyó con una intensidad de campo eléctrico alta, lo que indica que están involucrados dos mecanismos en competencia. Un campo eléctrico rodea una carga eléctrica. Los campos eléctricos y magnéticos son una manifestación de una fuerza electromagnética, una de las cuatro fuerzas básicas (o interacciones) de la naturaleza. Los campos eléctricos son importantes en muchas áreas de la física y se explotan prácticamente en la ingeniería eléctrica. La unidad SI para el campo eléctrico es voltio por metro (V/m), que corresponde al equivalente de Newton por culombio (N/C) en el sistema SI. Se presenta la teoría básica de un nuevo concepto de accionamiento basado en compuestos de matriz de núcleo de hidrogel (H-FMC). Un principio clave que enfatiza el funcionamiento del accionamiento H-FMC es que el hinchamiento tridimensional del hidrogel está parcialmente limitado para mejorar la cantidad de trabajo útil. La limitación parcial se aplica al hidrogel con una composición de matriz flexible (FMC) que reduce la expansión de volumen del hidrogel mientras se hincha. Esta limitación sirve para aumentar la densidad de carga fija y la consiguiente presión osmótica, que es la fuerza impulsora de la activación. Además, para algunas orientaciones de fibra FMC, la relación de Poisson del laminado FMC anisotrópico convierte la hinchazón del hidrogel no utilizada anteriormente en las direcciones radial y circunferencial en tensiones axiales útiles. El beneficio potencial del concepto H-FMC en términos de rendimiento de accionamiento del hidrogel se demuestra comparando curvas de fuerza y ??evaluando mejoras en el trabajo de actuación utilizable. El modelo utilizado para lograr estos pares de componentes químicos y eléctricos está representado por las ecuaciones de Nernst-Planck y Poisson,así como un material mecánico elástico lineal que involucra no linealidades geométricas limitadas. Se ha descubierto que el concepto H-FMC logra mejoras de accionamiento utilizables del 1500% en comparación con el rendimiento del hidrogel puro. También se realiza un estudio paramétrico para determinar la influencia de diferentes parámetros de diseño de FMC en la carga sin activación y el bloqueo de voltaje. También se incluye una comparación con otros conceptos de accionamiento. (artículo). El pH epidérmico es un signo del estado fisiológico de la piel. Por ejemplo, el pH de la herida puede asociarse con la angiogénesis, la actividad de la proteasa, la infección bacteriana, etc. Se sabe que las heridas crónicas incurables tienen un entorno alcalino elevado, mientras que el proceso de curación se lleva a cabo más fácilmente en un entorno ácido. Por lo tanto, los parches dérmicos que son capaces de medir el pH de forma continua se pueden utilizar como un sistema de cuidado para monitorear las enfermedades de la piel y el proceso de curación de las heridas. Aquí, se presentan fibras de hidrogel sensibles al pH que se pueden utilizar para el monitoreo a largo plazo del estado de la epidermis. Los colorantes que responden al pH se cargan en micropartículas mesoporosas y se incorporan a fibras de hidrogel mediante un sistema de hilado microfluídico. Las microfibras fabricadas que responden al pH son flexibles y pueden crear un contacto uniforme con la piel. La respuesta de las fibras sensibles al pH con diferentes composiciones y espesores es característica. La técnica propuesta es extensa y se puede utilizar para fabricar apósitos para heridas a base de hidrogel con dimensiones clínicamente relevantes. Las imágenes de las fibras sensibles al pH durante la medición del pH en tiempo real se pueden capturar con una cámara inteligente para una lectura conveniente en el sitio. Con la ayuda del procesamiento de imágenes, es posible extraer un mapa de pH cuantitativo de las fibras de hidrogel y el tejido subyacente. Un apósito para la piel desarrollado puede actuar como una ayuda para monitorear el proceso de curación de la herida. © 2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.Los colorantes que responden al pH se cargan en micropartículas mesoporosas y se incorporan a fibras de hidrogel mediante un sistema de hilado microfluídico. Las microfibras fabricadas que responden al pH son flexibles y pueden crear un contacto uniforme con la piel. La respuesta de las fibras sensibles al pH con diferentes composiciones y espesores es característica. La técnica propuesta es extensa y se puede utilizar para fabricar apósitos para heridas a base de hidrogel con dimensiones clínicamente relevantes. Las imágenes de las fibras sensibles al pH durante la medición del pH en tiempo real se pueden capturar con una cámara inteligente para una lectura conveniente en el sitio. Con la ayuda del procesamiento de imágenes, es posible extraer un mapa de pH cuantitativo de las fibras de hidrogel y el tejido subyacente. Un apósito para la piel desarrollado puede actuar como una ayuda para monitorear el proceso de curación de la herida. © 2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.Los colorantes que responden al pH se cargan en micropartículas mesoporosas y se incorporan a fibras de hidrogel mediante un sistema de hilado microfluídico. Las microfibras fabricadas que responden al pH son flexibles y pueden crear un contacto uniforme con la piel. La respuesta de las fibras sensibles al pH con diferentes composiciones y espesores es característica. La técnica propuesta es extensa y se puede utilizar para fabricar apósitos para heridas a base de hidrogel con dimensiones clínicamente relevantes. Las imágenes de las fibras sensibles al pH durante la medición del pH en tiempo real se pueden capturar con una cámara inteligente para una lectura conveniente en el sitio. Con la ayuda del procesamiento de imágenes, es posible extraer un mapa de pH cuantitativo de las fibras de hidrogel y el tejido subyacente. Un apósito para la piel desarrollado puede actuar como una ayuda para monitorear el proceso de curación de la herida. © 2016 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim.