AUT-StemHub

25 July 2026 14:29

🖇 این بار از دنیای هیدروژل‌ها
موادی که سال‌هاست در پانسمان‌های هوشمند، حسگرهای پوشیدنی و ایمپلنت‌های پزشکی استفاده می‌شوند، اما همیشه یک مشکل اساسی داشته‌اند:
نمی‌توانند «نفس بکشند».

💨 مهندسان MIT حالا هیدروژلی طراحی کرده‌اند که علاوه بر حفظ رطوبت، هوا را نیز از خود عبور می‌دهد؛ نوآوری‌ای که می‌تواند نسل جدیدی از تجهیزات پزشکی راحت‌تر، ایمن‌تر و بادوام‌تر را ممکن کند.


🌍 چرا این موضوع مهم است؟

هیدروژل‌ها معمولاً حدود ۹۰ درصد از آب تشکیل شده‌اند و به همین دلیل برای تماس با بدن بسیار مناسب هستند.

اما همین ویژگی باعث می‌شود:
🔹 عرق و رطوبت زیر پانسمان یا حسگر جمع شود.
🔹 پوست دچار التهاب و قرمزی شود.
🔹 کیفیت عملکرد حسگرهای پزشکی در استفاده طولانی‌مدت کاهش پیدا کند.


💡 ایده پژوهشگران چه بود؟

پژوهشگران MIT به جای کاهش مقدار آب هیدروژل، شبکه‌ای از تونل‌های بسیار ریز عبور هوا درون آن ایجاد کردند.

در نتیجه، هیدروژل جدید:
✔️ همچنان نرم و انعطاف‌پذیر باقی می‌ماند.
✔️ مقدار زیاد آب خود را حفظ می‌کند.
✔️ هم‌زمان امکان عبور اکسیژن و هوا را فراهم می‌کند.


🧪 این ساختار چگونه ساخته شد؟

کلید این فناوری استفاده از پدیده‌ای به نام Viscoelastic Phase Separation (جدایش فازی ویسکوالاستیک) است.

در این روش:
🔹 مقدار بسیار کمی ذرات آئروژل سیلیکا (Silica Aerogel) به محلول هیدروژل اضافه شد.
🔹 مولکول‌های آب از این ذرات فاصله گرفتند و در کنار هم تجمع پیدا کردند.
🔹 در نتیجه، ذرات سیلیکا به‌صورت شبکه‌ای از کانال‌های باریک و به‌هم‌پیوسته سازمان‌دهی شدند.

این کانال‌ها مانند بزرگراه‌هایی برای عبور هوا در سراسر هیدروژل عمل می‌کنند.


🫁 چرا این طراحی متفاوت است؟

روش‌های قبلی معمولاً:
❌ سوراخ‌هایی در ژل ایجاد می‌کردند که در محیط مرطوب خیلی زود بسته می‌شدند.

یا

❌ مقدار زیادی پلیمرهای عبوردهنده هوا مانند سیلیکون به ژل اضافه می‌کردند که باعث کاهش میزان آب و زیست‌سازگاری آن می‌شد.

اما در طراحی جدید:
✔️ آب همچنان بخش اصلی هیدروژل باقی مانده است.
✔️ تنها مقدار کمی ذرات سیلیکا برای ایجاد مسیرهای عبور هوا کافی بوده است.


👨🏻‍🔬 آزمایش روی انسان

برای بررسی عملکرد این هیدروژل، پژوهشگران آن را به‌عنوان چسب یک حسگر بی‌سیم نوار قلب (ECG) روی سینه داوطلبان قرار دادند.
در این آزمایش، عملکرد هیدروژل جدید با هیدروژل‌های تجاری و متداول مورد استفاده در حسگرهای پزشکی مقایسه شد.

داوطلبان:
🏃 به مدت ۲۰ دقیقه ورزش کردند.
📅 و سپس این حسگرها را تا ۱۰ روز روی بدن خود نگه داشتند.


📊 نتایج چه بود؟

✔️ کیفیت سیگنال ECG در تمام مدت پایدار باقی ماند.
✔️ هیچ قرمزی، تاول یا تحریک پوستی مشاهده نشد.
✔️ حتی هنگام ورزش نیز تجمع عرق به‌مراتب کمتر بود.
✔️ هیدروژل پس از ۱۰ هزار چرخه کشش و فشرده‌سازی، همچنان شبکه کانال‌های عبور هوا را حفظ کرد و خاصیت تنفس‌پذیری آن باقی ماند.
✔️ نفوذپذیری اکسیژن بعد از این آزمایش‌ها کمتر از ۵٪ کاهش یافت.


🏥 این فناوری چه کاربردهایی دارد؟

پژوهشگران معتقدند این هیدروژل می‌تواند در ساخت:

🔹 بانداژها و پانسمان‌های تنفس‌پذیر با ماندگاری بالا
🔹 حسگرهای پوشیدنی سلامت
🔹 ایمپلنت‌های پزشکی
🔹 لنزهای تماسی
🔹 ماسک‌های مراقبت از پوست

به کار گرفته شود.


💥 چرا این پژوهش مهم است؟

این مطالعه نشان می‌دهد که می‌توان بدون از دست دادن ویژگی اصلی هیدروژل‌ها یعنی رطوبت بالا و زیست‌سازگاری، مشکل قدیمی عدم عبور هوا را نیز برطرف کرد.

این فناوری می‌تواند کیفیت استفاده طولانی‌مدت از بسیاری از تجهیزات پزشکی پوشیدنی را افزایش داده و نسل جدیدی از مواد زیستی هوشمند را برای کاربردهای پزشکی و مهندسی بافت فراهم کند.

🔖 منبع:
https://news.mit.edu/2026/mit-engineers-whip-up-more-breathable-hydrogel-0708

#bionews
#Hydrogel
#Biomaterials
#WearableSensors
#BiomedicalEngineering


🔗Telegram: @aut_stemhub
📬Instagram: aut_stemhub
💬LinkedIn: Aut_StemHub
✅Bale: @aut_stemhub