ఎముక వలె, పదార్ధం గాయాలను "పరిష్కరించడానికి" పునరుత్పత్తి చేస్తుంది
బయోమిమెటిక్స్ ప్రభావంతో, పగుళ్లను సరిచేయడానికి పునరుత్పత్తి చేసే బయోడిగ్రేడబుల్ మెటీరియల్‌ను పరిశోధకులు అభివృద్ధి చేస్తున్నారు. ఇది యాంత్రిక అవయవాలపై ఉపయోగించవచ్చు, ఉదాహరణకు
యునైటెడ్ స్టేట్స్‌లోని అరిజోనా స్టేట్ యూనివర్శిటీ పరిశోధకులు ఒక రకమైన "షేప్ మెమరీ"తో కూడిన పాలిమర్‌లతో రూపొందించబడిన పదార్థాన్ని అభివృద్ధి చేశారు - ఈ బయోడిగ్రేడబుల్ పదార్థం అది జతచేయబడిన వస్తువు యొక్క అసలు ఆకారాన్ని అనుకరిస్తుంది. ఈ పాలిమర్‌లను ఫైబర్ ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్‌లో చేర్చారు (కొన్ని పదార్థాలకు నష్టాన్ని గుర్తించగల సామర్థ్యం) ఆపై దెబ్బతిన్న ప్రాంతానికి ఇన్‌ఫ్రారెడ్ లేజర్ ద్వారా థర్మల్ ఉద్దీపనలను వర్తింపజేస్తుంది.
ఉత్పత్తి చేయబడిన వేడి, క్రమంగా, గట్టిపడటం మరియు పునరుత్పత్తి విధానాలను ప్రేరేపిస్తుంది. పదార్థం దెబ్బతిన్నట్లయితే, స్వీయ-స్వస్థత ప్రక్రియ దాని అసలు బలంలో 96% వరకు తిరిగి పొందవచ్చు. పరిశోధకుల అభిప్రాయం ప్రకారం, సిస్టమ్ దెబ్బతిన్న కనెక్షన్‌లను పునఃసృష్టించదు, కానీ పగుళ్లను పునర్నిర్మిస్తుంది, అసలు ఆకృతికి వీలైనంత దగ్గరగా ఉంటుంది. ఈ పదార్ధం పాడైపోయిన లేదా క్షీణించిన నిర్మాణాలు మరియు పదార్థాల స్థిరమైన భర్తీ లేదా మరమ్మత్తు అవసరాన్ని కూడా తగ్గిస్తుంది, తద్వారా ఖర్చు తగ్గుతుంది.
చిత్రం: చర్యలో "షేప్ మెమరీ" ఉన్న పాలిమర్. ఎరుపు ప్రాంతం ఫైబర్ ఆప్టిక్ నెట్‌వర్క్ ఎక్కడ పని చేసిందో సూచిస్తుంది, పదార్థం దాని అసలు ఆకారాన్ని పొందేందుకు ప్రేరేపిస్తుంది.
ఎముక పనితీరు
ఎముకల పనితీరును "కాపీ" చేయడం ద్వారా శాస్త్రీయ పరిశోధన బయోమిమెటిక్స్ ద్వారా ప్రేరణ పొందింది, అవి నష్టాన్ని గుర్తించగలవు, వాటి విస్తరణకు అంతరాయం కలిగించగలవు మరియు కొన్ని కణాల ద్వారా దెబ్బతిన్న ఎముకలను పునర్నిర్మించడం, వాటిని పునరుత్పత్తి చేయడం వంటివి చేయగలవు. ఎముక పునర్నిర్మాణానికి దోహదపడే కణాలు: ఆస్టియోక్లాస్ట్‌లు, ఇవి ఎముక కణజాలాన్ని తిరిగి గ్రహించి పునర్నిర్మిస్తాయి; మరియు ఆస్టియోబ్లాస్ట్‌లు, ఎముక కణజాలం మరియు టైప్ I కొల్లాజెన్ (పేజీ దిగువన ఉన్న వీడియోలో ఇది ఎలా పనిచేస్తుందో బాగా అర్థం చేసుకోవడం) వంటి ఎముక మాతృకను రూపొందించే కొన్ని ప్రొటీన్‌లు ఏర్పడటానికి బాధ్యత వహిస్తాయి.
అదే సంస్థ నుండి ఇతర పరిశోధనలు "బోన్ కాపీ" అభివృద్ధికి సహాయపడతాయి. ఆమె మినరలైజ్డ్ కొల్లాజెన్ ఫైబర్స్‌పై దృష్టి సారించింది, ఇవి ఎముక యొక్క నానోస్ట్రక్చరల్ బ్లాక్‌లు ఎక్కువగా సంరక్షించబడ్డాయి. మాలిక్యులర్ డైనమిక్స్ సిమ్యులేషన్ మరియు సైద్ధాంతిక విశ్లేషణల కలయిక ద్వారా, ఈ ఫైబర్‌ల యొక్క నానోస్ట్రక్చరల్ లక్షణం వాటికి అధిక బలాన్ని మరియు పెద్ద వైకల్యాన్ని కొనసాగించే సామర్థ్యాన్ని ఇస్తుందని పరిశోధకులు గమనించారు. పర్యవసానంగా, మినరలైజ్డ్ కొల్లాజెన్ ఫైబర్‌లు మైక్రోక్రాక్‌లను ఎలాంటి స్థూల కణజాల వైఫల్యాన్ని కలిగించకుండా తట్టుకోగలవు, ఇది పునర్నిర్మాణాన్ని అనుమతించడానికి అవసరం కావచ్చు.
మెటీరియల్ అప్లికేషన్
ఆవిష్కరణ మరింత అభివృద్ధి చెంది, అనేక పరీక్షలలో ఉత్తీర్ణత సాధిస్తే, అది బలమైన, తేలికైన పదార్థాల నిర్మాణంలో ఉపయోగించబడుతుంది, ఇది యాంత్రిక అవయవాల ఉత్పత్తిలో ఎముకలను భర్తీ చేయడానికి ఉపయోగించే సమ్మేళనాలు వంటి గొప్ప ఒత్తిడికి లోనవుతుంది. , మరియు కొత్త పదార్థాల సృష్టిలో.
