Клей, пищевые загустители, оболочки лекарств и основы для 3D-печати медицинских изделий — все это можно сделать из водорослей. А если точнее — из альгиновой кислоты, которая в них содержится. Её смешивают с солью нужного металла и получают гель, у которого есть только один недостаток — он слишком быстро застывает, из-за чего структура получается неоднородной.
Ученые из Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН, Сколковского института науки и технологий и Института органической химии имени Н. Д. Зелинского РАН смогли придумать новый способ производства геля, который устраняет этот изъян. Соли металлов они заменили на комплексное соединение железа, которое распадается при действии света. Если хранить гель в темноте, он будет оставаться жидким, но при освещении начнет застывать — у производителя будет примерно полчаса, чтобы его использовать.
Ещё один плюс нового метода: с помощью количества железа в геле можно регулировать его свойства — прочность и устойчивость к влаге. Ученые протестировали самый прочный гель в качестве клея для стекла: его нанесли между двумя стёклами и оставили его на свету на 30 минут. Полученный шов получился очень прочным, как при использовании лучших образцов гидрогелевого клея.
Для применения в сфере медицины, например, для сращивания костей, гель должен пройти доклинические и клинические исследования, но в качестве клея его можно использовать уже сейчас.
«Предложенная методика значительно упрощает и ускоряет получение альгинатных гидрогелей, не уступающих по прочности лучшим существующим на сегодняшний день аналогам. Полученные нами материалы можно использовать в качестве клея, как мы показали экспериментально, а также при создании медицинских материалов, например, для восстановления нарушенных костных тканей. Однако сначала нужно будет провести дополнительные исследования потенциальной токсичности комплекса железа для человеческого организма», — рассказал участник проекта, доктор химических наук, ведущий научный сотрудник Института элементоорганических соединений имени А. Н. Несмеянова РАН Дмитрий Перекалин.
Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Chemical Communications.
