En utilisant comme modèle le processus de fabrication d’un nid d’oiseau, des chercheurs de l’Université d’État de Caroline du Nord ont développé un processus non toxique pour fabriquer des gels de cellulose. Le processus de congélation-décongélation est easy, rentable et peut créer des gels de cellulose utiles dans un specific nombre d’applications, notamment des gels réglables pour une administration chronométrée de médicaments. Le processus fonctionne également avec du bambou et potentiellement d’autres fibres végétales contenant de la lignine.
La cellulose est un matériau merveilleux pour fabriquer des hydrogels, qui sont utilisés dans des programs allant des lentilles de contact au soin des plaies et à l’administration de médicaments. Mais créer des hydrogels à partir de cellulose est délicat et les processus utilisés pour créer les hydrogels sont souvent eux-mêmes toxiques.
« Normalement, il faut d’abord dissoudre la cellulose, puis la faire réticuler ou former la construction d’intérêt, ce qui nécessite souvent l’utilisation de solvants difficiles à manipuler, instables ou toxiques », explique Lucian Lucia, professeur de biomatériaux et de chimie forestière. à NC Condition et auteur co-correspondant de l’ouvrage.
« Zhen Zhang, alors étudiant en doctorat, a noté que lorsque les oiseaux font cela, la salive agit comme une résine naturelle qui maintient le nid ensemble et stimulate les fibres du nid à s’interconnecter ou à se réticuler », explique Lucia. « C’est exactement ce que nous voulons que la cellulose dissoute fasse lors de la fabrication d’hydrogels. Nous nous sommes donc demandé : « et si nous imitions les oiseaux ? »
Zhang, actuellement postdoctorant à la Texas Tech University, est co-auteur correspondant.
Les chercheurs ont ajouté une cellulose hydrosoluble appelée carboxyméthylcellulose (CMC) à une solution acide et ont dissous la CMC. Ensuite, ils ont ajouté de la fibre de cellulose en poudre à la remedy et l’ont soumise à quatre cycles de congélation et décongélation. Le résultat était un gel de cellulose.
« Pensez-y comme si vous ajoutiez un épaississant à l’eau, comme vous le feriez pour une garniture à tarte », explique Lucia. « En modifiant le pH de la CMC, l’eau devient essentiellement collante. La congélation et la décongélation de la alternative provoquent le compactage de la cellulose et son intégration dans le réseau collant, vous donnant ainsi une composition furthermore organisée, tout comme le font les martinets lorsqu’ils créent leurs nids. Seulement, nous n’avons pas besoin d’utiliser des becs ni de la salive pour le faire. »
La lyophilisation des gels a donné lieu à une mousse de cellulose. Les chercheurs ont également répété le processus avec des fibres de bambou, ce qui suggère qu’il pourrait être utile avec de nombreuses autres fibres contenant de la lignine et de la cellulose.
« Les gels de cellulose sont robustes, stables à température ambiante et peuvent être réglés pour se dégrader selon un calendrier, ils seraient donc utiles dans les programs d’administration de médicaments, entre autres », explique Lucia. « Cela ouvre une nouvelle fenêtre prometteuse pour l’utilisation du biomimétisme pour traiter ces matériaux cellulosiques insolubles de manière plus écologique. »
Le travail apparaît dans Superior Composites and Hybrid Materials. Noureddine Abidi, de la Texas Tech University, est co-auteur de l’ouvrage.
