นักวิทย์คิดค้น Hydrogel ที่สามารถซ่อมแซมตัวเองได้ อาจประยุกต์เป็นกล้ามเนื้อเทียมในอนาคต

Hydrogel เป็นวัสดุที่สร้างจากโพลิเมอร์ที่สามารถดูดซับน้ำได้ดี จึงนำไปใช้ในการทำคอนแทคเลนส์ หรือข้อต่อเทียม แต่ล่าสุดมีนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Australian National University ได้คิดค้น Hydrogel ที่สามารถเปลี่ยนรูปร่างและซ่อมแซมตัวเองได้ โดยคาดว่าจะนำไปใช้ทำกล้ามเนื้อเทียมในอนาคตครับ

Hydrogel
ทีมนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัย Australian National University

งานวิจัยคิดค้นนี้ถูกตีพิมพ์ในวารสาร Advanced Materials ประจำเดือนตุลาคม โดยทีมนักวิทยาศสาตร์ได้มีการปรับโครงสร้างโพลิเมอร์ใน Hydrogel ให้แตกต่างจากชนิดที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบัน

Luke Connal หนึ่งในทีมนักวิทยาศาสตร์กล่าวว่า จากสูตรโครงสร้างทางเคมีที่เขาได้ปรับแต่งใหม่นี้ ทำให้ Hydrogel สามารถซ่อมแซมตัวเองได้หากเกิดรอยฉีกขาด นอกจากนี้ยังมีความแข็งแรงกว่า Hydrogel ทั่วไป รองรับน้ำหนักอย่างมีประสิทธิภาพ และเปลี่ยนรูปร่างได้เหมือนกล้ามเนื้อของมนุษย์ครับ

Hydrogel
การประยุกต์ใช้ Hydrogel เป็นกล้ามเนื้อเทียมในอนาคต

สำหรับหลักการในการเปลี่ยนรูปร่างของ Hydrogel คือการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เราทราบว่าภายในช่องว่างระหว่างโพลิเมอร์จะมีน้ำแทรกอยู่ เมื่อมีอุณหภูมิสูงขึ้นจะมีการเปลี่ยนแปลงโมเลกุลของน้ำให้ขยายตัว และน้ำจะช่วยดันโพลิเมอร์ให้ขยายตัวออกด้วยเช่นกัน (ซึ่งโพลิเมอร์เหล่านี้ถูกปรับปรุงสูตรใหม่ให้คืนรูปได้เมื่ออุณหภูมิกลับสู่ค่าปกติ)

สรุป – จากการคิดค้นครั้งนี้ เราอาจจะได้เห็นกล้ามเนื้อเทียมจาก Hydrogel นี้ นำมาประยุกต์ใช้ในการรักษาผู้ป่วยที่มีการสูญเสียการทำงานของกล้ามเนื้อไป หรืออาจจะนำไปใช้เป็นกล้ามเนื้อเทียมให้กับหุ่นยนต์ในอนาคตได้ด้วย

Fact – เดิม Hydrogel นิยมผลิตด้วยโพลิเมอร์สังเคราะห์ที่เป็นพิษต่อสิ่งแวดล้อม ดังนั้น กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ ผลิต Hydrogel จากแป้งมันสำปะหลัง โดยดัดแปลงโมเลกุลเม็ดแป้งจับกับสารอินทรีย์ ซึ่งเราได้นำ Hydrogel เหล่านี้มาเป็นวัสดุบรรจุยา จึงปลอดภัยต่อผู้บริโภคและเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นด้วย