Der WPI -Forscher erhält den NSF Career Award, um Bioadhesive für medizinische Anwendungen zu schaffen
Ein Forscher des Worcester Polytechnic Institute (WPI) entwickelt eine neue Klasse von medizinischen Klebstoffen, indem sie Hydrogele und kleberähnliche Polymere zusammenbringt, um menschliche Gewebe sicher und zuverlässig mit therapeutischen Geräten zu verbinden, die im Körper implantiert sind, wie Herzschritthersteller, Insulinpumpen und künstliche Gelenke.
Jiawei Yang, eine Assistenzprofessorin am Abteilung für Maschinenbau und Materialien für die Materialien, der dem Department of Biomedical Engineering angeschlossen ist, hat eine prestigeträchtige Karriere im Wert von 644.659 US -Dollar von der National Science Foundation erhalten, um Bioadhägen zu erstellen, die einen starken, stabilen Adhäa und die mechanischen Forderungen zu biologischen Gewinnstücken erfüllen können.
Medizinprodukte und Menschen bestehen aus sehr unterschiedlichen Materialien. Medizinprodukte bestehen hauptsächlich aus harten Materialien wie Metall oder Kunststoff. Das menschliche Gewebe ist im Allgemeinen weich und nass. Es besteht ein kritischer Bedarf an besseren Klebstoffen, die weich und nass sind, wie menschliche Gewebe, um Gewebe und Geräte zusammenzustrahlen. Bessere Klebstoffe können besser mit dem Körper zusammenarbeiten und würden die Gesundheitsversorgung und die Lebensqualität von Patienten erheblich verbessern. „
Jiawei Yang, Assistenzprofessor, Abteilung für Maschinenbau und Materialtechnik, Worcester Polytechnic Institute
Yang entwickelt Bioadhesive mit zwei Schichten-eine transparente feste Hydrogelschicht und eine klare flüssige Klebstoffschicht. Yang entwickelt ein modulares System von Hydrogelen, die auf die mechanischen Eigenschaften von Zielgeweben und Polymeren zugeschnitten sind, die sich mit menschlichen Geweben verschmelzen können. Zusammen liefert die Bioadhesivstoffe von Hydrogel-Polymer eine schnelle, starke, stabile und tiefe Haftung im Körper.
Im Rahmen seines Fünfjahresprojekts wird Yang mit Dr. Steffen Pabel im Massachusetts General Hospital zusammenarbeiten, um ein Hydrogel-Herzfleck mit Medikamenten zur Behandlung von Vorhofflimmern, einer Art unregelmäßiger Herzschlag, zu entwickeln. Er wird auch Bildungs- und Forschungsprogramme über Hydrogele für Kinder und Studenten erstellen. Der Doktorand Jiatai Sun wird mit Yang an dem Projekt arbeiten.
„Es gibt viele potenzielle Anwendungen für neue bioadhesive“, sagte Yang. „Sie könnten verwendet werden, um mit Elektroden zu kombinieren, die in den Körper implantiert sind, um die Parkinson -Krankheit zu behandeln oder Herzinsuffizienz zu behandeln und zu behandeln. Sie könnten auch mit therapeutischen Wirkstoffen kombiniert werden, um beschädigtes Knorpel zu heilen oder gesunde neue Gewebe zu erzeugen.“
Hydrogele sind Materialien aus Wasser und Netzwerken von Polymeren, die sehr große Moleküle sind. Wundverbände, Kontaktlinsen und absorbierende Materialien in Windeln sind Beispiele für Hydrogele.
Hydrogel -Bioadhesive wurden hauptsächlich in Notfallmedizin verwendet, um vorübergehend Verletzungen, enge Wunden und Versiegelgewebe zu entfalten. Sie sind jedoch weniger für die langfristige Verwendung im Körper geeignet, insbesondere bei der Implantation, da sie keine starke und stabile Haftung liefern können, während sie den mechanischen Eigenschaften von Zielgeweben im Körper übereinstimmen, sagte Yang.
„Die mechanischen Eigenschaften menschlicher Gewebe variieren erheblich. Das Gehirngewebe ist extrem weich und benötigt ein extrem weiches Hydrogel, während ein mit Knorpel verwendetes Hydrogel steif genug sein muss, um sich zu biegen und Gewicht zu tragen“, sagte Yang. „Eine Größe passt nicht für alle, wenn es um bioadhesive Note geht.“
Career Awards unterstützen Forschungsforscher der frühen Karriere an Hochschulen und Universitäten, während sie ihre beruflichen Aktivitäten starten und die Grundlage für zukünftige Forschung basieren. Yang trat 2024 der WPI -Fakultät bei, nachdem er an der Harvard University promovierte und als Forschungsstipendiat am Boston Children’s Hospital und am Massachusetts Institute of Technology arbeitete.
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