Wie Hydrogele und Japan ein Leben verändert
Hast du ein Stück von Jell-o in letzter Zeit gegessen? Es ist ein Hydrogel. Hast du jemals eine Kontaktlinse getragen? Hydrogel. Verändert eine Baby-Windel und fragte mich, wie es die Flüssigkeit gehalten? Ja, Sie haben es erraten! Das Futter in Babywindeln enthält auch getrocknete Hydrogele.
Hydrogele sind dreidimensionale Materialien, die hydrophil sind, oder Wasser lieben. Voll geschwollen Hydrogele enthalten in der Regel mehr als 90 Prozent Wasser. Da sie in erster Linie Wasser, deren mechanischen Eigenschaften sind – z. B. Versprödung oder Elastizität – sind relativ arm, so neigen sie dazu, weich und brechen leicht.
Für die letzten drei Jahre habe ich studiert, Hydrogele im Labor von Stevin Gehrke an der University of Kansas. Materialien in der Natur sind zu den vom Menschen verursachten überlegen; Deshalb verwenden wir die Natur als Vorbild. Insbesondere nutzen wir Proteine und Polysaccharide in die extrazelluläre Matrix gefunden. ECM ist ein sehr geordneten und komplizierten Material gefunden in Geweben und Organen und hat ausgezeichnete Zähigkeit. Imitiert diese Gewebe mit synthetischen Hydrogelen würde Gewebe-Engineering für die Reparatur von beschädigten oder kranken Gewebe voraus. Ich habe starke biokompatible Hydrogele erstellt, die die Fähigkeit haben, Zellen zu Kapseln. Diese Eigenschaften sind wichtig für die Verwendung von Tissue engineering Gerüsten.
Im Sommer 2011, als Teilnehmer an NSF Ost-Asien und Pazifik Summer Institute Program (EAPSI) verbrachte ich 90 Tage in Japan, die meiste Zeit an der Hokkaido University in Sapporo, Hokkaido. Sapporo, die fünftgrößte Stadt in Japan, ist mit etwa 2 Millionen Menschen dicht besiedelt. Aber Hokkaido, zweitgrößte und nördlichste Insel ist nicht sehr bevölkert, verglichen mit dem Rest von Japan. Japan hat schöne Sehenswürdigkeiten, wunderbar tiefen kulturellen Wurzeln, leckeres Essen und sehr gastfreundliche Menschen.
Aber das ist nicht, warum ich nach Japan ging. Ich ging da Pionierarbeit und einer der renommiertesten Wissenschaftler der Welt im Bereich der Hydrogele ist an der Hokkaido University. Prof. Jian Ping Gong ist bekannt für ihre Arbeit an Doppel-Netzwerk Hydrogele. Diese DN Hydrogele waren die ersten, die mit mechanischen Eigenschaften ähnlich wie biologische Strukturen wie Knorpel identifiziert werden. Professor Gong und ihrer Laborgruppe dazu beigetragen, mein Projekt zu leiten, die DN Hydrogele biologischen Komponenten geprüft.
An der Hokkaido University habe ich gelernt, wie man DN Hydrogele mit minimalem Sauerstoff, da Sauerstoff Hydrogele bilden behindert. Ich habe gelernt, ein Gel-Schneidegerät verwenden wodurch Risse, die zur vorzeitigen Ausfall führen. Die japanischen Forscher lehrte mich auch, die Techniken für die Messung der mechanischen Eigenschaften der Hydrogele, wie Träne Tests zu berechnen, Zähigkeit und Zugversuchen Fraktur Eigenschaften zu studieren. Ich habe diese Techniken zu meinen Projekten an der Kansas University angepasst.
An der Hokkaido University hatten die Schüler eine Work-hard-und-Play-hard-Mentalität. Viele Studenten arbeiteten 12 Stunden am Tag, Montag bis Samstag, sowie mehrere Stunden am Sonntag. Sie nahmen auch an Sport, Spiel und Reisen. Professor Gong Lab Gruppe behandelte mich wie eine Familie. Wir gingen auf eine Reise zusammen und spielte in einem Volleyball-Turnier (mein Team gewonnen!). Auf dieser Reise brachte ich ihnen der Pop-Tanz genannt "Cupid Shuffle" und wir gingen sogar zu einem Onsen, ein japanisches Thermalbad. An meinem Geburtstag die Lab Gruppe kaufte mir einen Geburtstagskuchen und gemeinsam machten wir Gyoza (Teigtaschen). Das Labor auch kleidete mich in traditioneller Kleidung. Eines meiner Lieblings-Erlebnisse mit der Labor-Gruppe war der mongolischen Stil BBQ. Wir richten Sie Grills, dazu essen und aß gerade Weg von der Grills. Es gab so viel zu essen: Rindfleisch, Huhn, Gemüse, Reis, Meeresfrüchte-Yum! Wir haben fließende "Somen" – Nudeln, die nach langen Bambus Wassergräben flossen die wir mit Stäbchen an der Unterseite gefangen. Um Sapporo gingen wir zum Feste, Biergärten, Baby Duschen, Kirche, Tempel und Get-together hatten. Ich habe Freunde fürs Leben.
Ich reiste zu vielen Orten in Hokkaido mit anderen EAPSI-Studenten. Wir gingen zu den Parks, wo wir, Füchse, Bären und andere Wildtiere aus nächster Nähe sahen. Wir erkunden die Stadt. Wir aßen in so viele leckere Orte, aber mein Favorit war ein wenig Suppe Curry Geschäft. Unter den vielen verschiedenen Basis Aromen, die man bestellen konnte, war mein Favorit Kokosnuss. Es kam mit viel frischem Gemüse und Fleisch Ihrer Wahl.
Auf meinen eigenen reiste ich durch die Kugel und Nahverkehrszüge, die Erforschung von Nikko, Utsnomiya, Tokyo, Kyoto, Nara, Osaka, Saijo, Hiroshima, Nagasaki, Iojima Insel, Unzen, Shimabara und Kumamoto. Während meiner Reisen habe ich versucht, einzigartige Lebensmittel wie rohes Pferdefleisch, Sushi, Ramen, Curry und Okonomiyaki (Bohnenkraut japanische Pfannkuchen). Ich habe gefunden noch einige entfernte Familie gehen von Tür zu Tür in Hiroshima.
Diese Forschung und kulturelle Erfahrung werden mich zurück nach Japan in sehr naher Zukunft ziehen.
Anmerkung der Redaktion: Diese Forschung wurde unterstützt von der National Science Foundation, die Bundesagentur mit der Finanzierung von Grundlagenforschung und Ausbildung in allen Bereichen der Wissenschaft und Technik beauftragt. Meinungen, Erkenntnisse und Schlussfolgerungen oder Empfehlungen ausgedrückt in diesem Material sind die des Autors und spiegeln nicht unbedingt die Ansichten von der National Science Foundation. Sehen den Blick hinter die Kulissen Archiv.