スマートアクチュエータ用の導電性ゲルマコラーゲン - アグレッジブレンドヒドロゲル

ブレンドされたヒドロゲルは、ヒドロゲルの特性（たとえば、機械的特性や導電率）を強化する上で重要な役割を果たします。この研究では、導電性ブレンドヒドロゲルを生成しました。これは、ゼラチンメタクリレート（GELMA）とコラーゲン、および銀ナノワイア（AGNW）を混合することで達成されました。Gelma、Collagen、およびAgnwの比率は最適化され、その後、紫外線（UV）と熱によってゲル化されました。導電性ブレンドされたヒドロゲルの走査型電子顕微鏡（SEM）画像は、コラーゲンとAGNWがゲルマヒドロゲルに存在することを示しました。さらに、レオロジー分析により、導電性ゲルマコラーゲンとアグレンダのブレンドヒドロゲルの機械的特性が改善されたことが示されました。生体適合性分析により、3次元（3D）にカプセル化された導電性ブレンドヒドロゲル内にカプセル化されたヒト臍静脈内皮細胞（HUVEC）が非常に生存可能であることが確認されました。さらに、導電性ブレンドされたヒドロゲルの分子が、電気刺激を介した構造変形によって放出されたことを確認しました。したがって、この導電性ゲルマコラーゲンとアグレッドブレンドヒドロゲルは、薬物送達アプリケーションのスマートなアクチュエーターとして潜在的に使用できます。

Blended hydrogels play an important role in enhancing the properties (e.g., mechanical properties and conductivity) of hydrogels. In this study, we generated a conductive blended hydrogel, which was achieved by mixing gelatin methacrylate (GelMA) with collagen, and silver nanowire (AgNW). The ratio of GelMA, collagen and AgNW was optimized and was subsequently gelated by ultraviolet light (UV) and heat. The scanning electron microscope (SEM) image of the conductive blended hydrogels showed that collagen and AgNW were present in the GelMA hydrogel. Additionally, rheological analysis indicated that the mechanical properties of the conductive GelMA-collagen-AgNW blended hydrogels improved. Biocompatibility analysis confirmed that the human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) encapsulated within the three-dimensional (3D), conductive blended hydrogels were highly viable. Furthermore, we confirmed that the molecule in the conductive blended hydrogel was released by electrical stimuli-mediated structural deformation. Therefore, this conductive GelMA-collagen-AgNW blended hydrogel could be potentially used as a smart actuator for drug delivery applications.