חוקרים ממכוני מחקר צרפתיים הצליחו לפתח שיטה יעילה וקלה לשימוש עבור החיבור של תקרישים (ג’לים) ורקמות ביולוגיות. החוקרים הדגימו הדבקה חזקה במיוחד בין שני תקרישים בעזרת ריסוס תמיסת ננו-חלקיקים על פני השטח שלהם.
חוקרים ממכוני מחקר צרפתיים הצליחו לפתח שיטה יעילה וקלה לשימוש עבור החיבור של תקרישים (ג’לים) ורקמות ביולוגיות. החוקרים הדגימו הדבקה חזקה במיוחד בין שני תקרישים בעזרת ריסוס תמיסת ננו-חלקיקים על פני השטח שלהם. עד היום לא הייתה קיימת שיטה משביעת רצון להדבקה של שני תקרישים או שתי רקמות ביולוגיות.
תקרישים (ג’לים) הם חומרים המורכבים בעיקר מנוזל, לדוגמה מים, המפוזרים בתוככי רשת מולקולארית המעניקה להם את אופיים המוצק. דוגמאות לתקרישים המשמשים אותנו בחיי היומיום הן רבות מספור: ג’לטין המשמש בהכנת קינוחים, ריבת דומדמניות, עדשות מגע או החומר הסופג בחיתולים. רקמות ביולוגיות כדוגמת העור, השרירים והאיברים השונים הן בעלות דמיון רב לתקרישים, אולם עד היום הדבקתם של חומרים רכים וחלקלקים אלו בעזרת חומרי הדבקה פולימריים הייתה משימה מאתגרת במיוחד.
צוות החוקרים הצרפתיים המשותף ממכון Laboratoire Matière Molle et Chimie (CNRS/ESPCI ParisTech) וממכון Laboratoire Physico-Chimie des Polymères et Milieux Dispersés (CNRS/ UPMC/ESPCI ParisTech) הצליח להמציא חומרים מקוריים לחלוטין המשלבים בין הצורך המסחרי והתעשייתי האמיתי לבין רעיונות תיאורטיים עמוקים, זאת בעזרת רעיון חדשני: הדבקתם של תקרישים יחדיו באמצעות ריסוס תמיסת ננו-חלקיקים על פני השטח שלהם.
הרעיון הוא כזה: ננו-החלקיקים הנמצאים בתמיסה נקשרים לרשת המולקולארית של התקריש במנגנון הידוע בשם ספיחה (adsorption), ובה בעת הרשת המולקולארית קושרת יחדיו את החלקיקים. בדרך זו ננו-החלקיקים משיגים קשרים רבים מספור בין שני תקרישים שונים. תהליך ההדבקה עצמו נמשך שניות אחדות בלבד, השיטה אינה זקוקה להוספה של פולימרים והיא אינה כרוכה בתגובה כימית.
תמיסה מימית של ננו-חלקיקי סיליקה, תרכובת זמינה ביותר ורבת-שימוש בתעשייה, בפרט בתור תוסף מזון, מאפשרת להדביק יחדיו את כל סוגי התקרישים הידועים, אפילו כאלה שאינם זהים בהרכבם או בתכונותיהם המכאניות. מעבר לפשטות ומהירות השימוש, כושר ההדבקה המושג ע”י ננו-החלקיקים הוא חזק מאחר והקשרים החדשים עמידים לעיוותים מכאניים טוב יותר מהתקריש המקורי הבודד. בנוסף לעובדה כי התהליך מציע עמידות מצוינת במים, ההדבקה מאפשרת גם תיקון-עצמי: שני חלקים שנפרדו ניתנים להזזה ולהדבקה מחודשת מבלי להוסיף את תמיסת ננו-החלקיקים. ננו-חלקיקי סיליקה אינם החומרים היחידים המפגינים את התכונות הלו. החוקרים קיבלו תוצאות דומות בעזרת השימוש בננו-גבישים של תאית וננו-שפופרות פחמן.
בשלב האחרון, על מנת להדגים את הפוטנציאל של התגלית בתחום של הרקמות הביולוגיות, החוקרים הצליחו להדביק יחדיו שני חלקים של מקטעי כבד עגל בעזרת השימוש בתמיסה של ננו-חלקיקי סיליקה. תגלית זו פותחת צוהר ליישומים ולתחומי מחקר חדשים, בפרט בתחומי הרפואה והווטרינריה, ובמיוחד בתחומי הכירורגיה והרפואה של חידוש רקמות. השיטה תוכל לאפשר, לדוגמה, להדביק יחדיו חלקי עור או איברים שניזוקו מחתך עמוק או מנזק רציני. בנוסף, השיטה תוכל להיות שימושית בתעשיות עיבוד המזון והקוסמטיקה, וכן עבור יצרני תותבות והתקנים רפואיים (תחבושות, פלסטרים, הידרוג’לים וכיו”ב).
