Новый гидрогель переходит из жидкости в гель при температуре тела

Исследователи из Университета Делавэра разработали проводящий гидрогель, способный обратимо переходить из жидкого состояния в гель при температуре около 35°C, что чуть ниже температуры человеческого тела. Это свойство открывает новые возможности для создания инъекционных имплантов и носимых устройств.

Видика Дамани и доцент Лор Кейзер изучают образец нового гидрогеля. Автор: Evan Krape/University of Delaware

Материал можно ввести в организм в жидком виде, после чего он затвердеет, превратившись в гель, способный записывать нервные сигналы или стимулировать заживление. Для удаления гель достаточно охладить, чтобы он снова стал жидкостью.

«Большинство электронных материалов основаны на металле и не разлагаются организмом, — пояснила руководитель исследования Лор Кейзер. — Наш материал углеродный, и его можно удалить простым охлаждением. Это позволяет избежать инвазивных операций по извлечению».

Материал также хорошо подходит для работы на неровных поверхностях, таких как кожа с волосяным покровом или рубцовая ткань, так как он принимает нужную форму.

Схема и свойства материала. Автор: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66034-x

Гидрогель создан на основе стандартного проводящего полимера PEDOT:PSS и термочувствительного полимера PNIPAM, которые связаны на молекулярном уровне. Он способен многократно переключаться между состояниями, сохраняя электронные свойства, и остаётся стабильным как при комнатной температуре, так и при температуре тела.

Важное отличие материала — способность проводить как электронные, так и ионные сигналы, которые естественным образом генерирует тело, что может дать более детальную картину физиологической активности.

В ходе экспериментов образцы геля, прикреплённые к предплечью человека, показали сигнал в 250 раз лучше, чем у коммерчески доступного электрода.

Сейчас команда работает над созданием тонкоплёночных биосенсоров на основе этого материала, которые смогут не только детектировать изменения (например, рост температуры), но и высвобождать лекарство в ответ на них.

Больше информации: Vidhika S. Damani et al, Thermo-reversible gelation of self-assembled conducting polymer colloids, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66034-x