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25. Nov 2020 // Anwendungsgebiete

Multifunktionaler Klebstoff mit gewebeadhäsiven Eigenschaften

Wissenschaftler beschreiben ein supramolekulares Copolymer auf der Basis kleiner Moleküle, das für einen multifunktionalen Klebstoff und eine schnelle Hämostase verwendet werden könnte.

Ein Pflaster als Symbol.

Eine große Anzahl von Katecholgruppen auf der TADP-Kette verlieh dem Klebstoff gewebeadhäsive Eigenschaften. Bildquelle: ElasticComputeFarm - Pixabay (Symbolbild).

Moderne Klebstoffe müssen in der Regel über eine Vielzahl von integrierten Funktionen verfügen, um den wachsenden Anwendungsanforderungen gerecht zu werden, wie z.B. Reizempfindlichkeit, reversibles Haftvermögen, Selbstheilungsfunktion und Haftvermögen in feuchter Umgebung. Im Vergleich zu traditionellen polymeren Klebstoffen werden supramolekulare Klebstoffe, die durch Selbstmontage von niedermolekularen Monomeren hergestellt werden, bisher nur selten untersucht.

Nun wurden, angeregt durch die Umwandlung von Thioctsäure (TA) aus kleinmolekularen biologischen Quellen in hochleistungsfähige supramolekulare polymere Materialien, Katecholgruppen auf Thioctsäure aufgepfropft und Polyethylenglykoldiacrylat (PEGDA) eingeführt. Das supramolekulare Klebematerial TADP30 wurde dadurch erfolgreich entwickelt.

TADP30 erreicht eine schnelle wasserdichte Haftung auf einer Vielzahl von Substraten und ist wiederverwendbar. Die Selbstheilungsfähigkeit kommt von der dynamischen Disulfidbindung zwischen den TADP30-Molekülen, die eine hocheffiziente Selbstheilungsfähigkeit besitzt (mehr als 80% Zugerholung innerhalb 1 Stunde). Die gutartige Struktureinheit von TADP30 verleiht ihm eine geringe Toxizität.

Gewebeadhäsionseigenschaften

Darüber hinaus verleiht eine große Anzahl von Katecholgruppen an der TADP-Kette dem Klebstoff Gewebeadhäsionseigenschaften und Zellaffinität. Die Forscher erweiterten seine biomedizinischen Anwendungen, indem sie Wundheilungsexperimente mit Modellen der Leberverletzung von Mäusen durchführten. Die Wundheilungsexperimente bewiesen, dass TADP30 eine heilende Funktion und gute in-vivo-Kompatibilität besitzt. Im Vergleich zur Kontrollgruppe wurde der gesamte Blutverlust der TADP30-Klebergruppe im Modell der Leberverletzung bei Mäusen um fast 70% reduziert.

Von der multifunktionalen Verklebung über die Gewebeheilung bis hin zur Wundhämostase wird erwartet, dass das Polymer zu einem neuartigen Adhäsivmaterial wird.

Die Studie wurde veröffentlicht in Polymer Chemistry, Issue 41, 2020.

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