मैकगिल विश्वविद्यालय के शोधकर्ताओं ने पॉलिटेक्निक मॉन्ट्रियल के सहयोग से, अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके हाइड्रोजेल बनाने के लिए एक नया तरीका का बीड़ा उठाया, जिससे विषाक्त रासायनिक सर्जियों की आवश्यकता को समाप्त किया गया। यह सफलता हाइड्रोजेल निर्माण के लिए एक तेज़, क्लीनर और अधिक टिकाऊ दृष्टिकोण प्रदान करती है, और हाइड्रोजेल का उत्पादन करती है जो ठंड और निर्जलीकरण के लिए मजबूत, अधिक लचीली और अत्यधिक प्रतिरोधी होती है। नई विधि टिशू इंजीनियरिंग, बायोएडेसिव्स और 3 डी बायोप्रिंटिंग में प्रगति को सुविधाजनक बनाने का भी वादा करती है।
हाइड्रोजेल पॉलिमर से बना जैल हैं जो बड़ी मात्रा में पानी को अवशोषित और बनाए रख सकते हैं। वे व्यापक रूप से घाव ड्रेसिंग, ड्रग डिलीवरी, टिशू इंजीनियरिंग, सॉफ्ट रोबोटिक्स, सॉफ्ट कॉन्टैक्ट लेंस और बहुत कुछ में उपयोग किए जाते हैं।
मिनट के भीतर जेल गठन
पारंपरिक हाइड्रोजेल विनिर्माण रासायनिक सर्जियों पर निर्भर करता है, जिनमें से कुछ हानिकारक हो सकते हैं, विशेष रूप से चिकित्सा अनुप्रयोगों में। सर्जक रासायनिक श्रृंखला प्रतिक्रियाओं को ट्रिगर करने के लिए उपयोग किए जाने वाले रसायन हैं। मैकेनिकल इंजीनियरिंग के प्रोफेसर जियानयू ली के नेतृत्व में मैकगिल रिसर्च टीम ने अल्ट्रासाउंड का उपयोग करके एक वैकल्पिक विधि विकसित की है। जब एक तरल अग्रदूत पर लागू होता है, तो ध्वनि तरंगें सूक्ष्म बुलबुले बनाती हैं जो अपार ऊर्जा के साथ ढह जाती हैं, मिनटों के भीतर जेल गठन को ट्रिगर करती हैं।
“समस्या को हल करने का लक्ष्य था, विषाक्त रासायनिक सर्जियों पर निर्भरता थी,” ली ने कहा। “हमारी विधि इन पदार्थों को समाप्त कर देती है, जिससे प्रक्रिया शरीर के लिए सुरक्षित हो जाती है और पर्यावरण के लिए बेहतर होती है।”
इस अल्ट्रासाउंड-चालित तकनीक को “सोनोगेल” करार दिया गया है।
“ठेठ हाइड्रोजेल संश्लेषण यूवी प्रकाश के तहत घंटों या रात भर भी ले सकता है,” ली ने कहा। “अल्ट्रासाउंड के साथ, यह सिर्फ पांच मिनट में होता है।”
बायोमेडिकल अनुप्रयोगों में क्रांति
इस तकनीक के लिए सबसे रोमांचक संभावनाओं में से एक गैर-आक्रामक चिकित्सा उपचारों में है। क्योंकि अल्ट्रासाउंड तरंगें ऊतकों में गहराई से प्रवेश कर सकती हैं, यह विधि सर्जरी के बिना इन-बॉडी हाइड्रोजेल गठन को सक्षम कर सकती है।
“एक तरल अग्रदूत को इंजेक्ट करने और अल्ट्रासाउंड का उपयोग करने की कल्पना करें, जहां इसकी आवश्यकता है, ठीक है,” ली ने कहा। “यह ऊतक क्षति और पुनर्योजी चिकित्सा के इलाज के लिए एक गेम-चेंजर हो सकता है। आगे शोधन, हम सुरक्षित, हरियाली सामग्री उत्पादन के लिए नई संभावनाओं को अनलॉक कर सकते हैं।”
तकनीक अल्ट्रासाउंड-आधारित 3 डी बायोप्रिंटिंग के लिए दरवाजा भी खोलती है। प्रकाश या गर्मी पर भरोसा करने के बजाय, शोधकर्ता हाइड्रोजेल संरचनाओं को ठीक “प्रिंट” करने के लिए ध्वनि तरंगों का उपयोग कर सकते हैं।
“उच्च-तीव्रता वाले अल्ट्रासाउंड का लाभ उठाते हुए, हम उल्लेखनीय परिशुद्धता के साथ हाइड्रोजेल को आकार और निर्माण कर सकते हैं,” जीन प्रोवोस्ट ने कहा, अध्ययन के सह-लेखक में से एक और पॉलिटेक्निक मॉन्ट्रियल में इंजीनियरिंग भौतिकी के सहायक प्रोफेसर।
