Unraveling the gallol-driven assembly mechanism of thermoreversible supramolecular hydrogels inspired by ascidians

Autores
Wolfel Sánchez, Alexis; Euti, Esteban; Picchio, Matías Luis; Romero, Marcelo Ricardo; Galván Josa, Víctor Martín; Martinelli, Marisa; Minari, Roque Javier; Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines
Año de publicación
2020
Idioma
inglés
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Polyphenols-based supramolecular hydrogels have recently attracted much attention as smart materials for applications in several technologies. Although great advances have been made in this field, there is a challenging need for creating new versatile materials that combine synthesis simplicity and suitable functional properties. In this work, inspired by the hydrogen bonding ability of pyrogallol-bearing proteins found in ascidians, we explored a small gallol analog, gallic acid (GA), as a dynamic crosslinker of poly(vinyl alcohol) (PVA). The fundamentals of the supramolecular assembly mechanism of PVA/GA hydrogels are studied for understanding the final properties of the obtained thermo-reversible hydrogels. The polymer deacetylation degree was a key factor to control the gelation kinetics, morphology, and properties of the supramolecular materials. Furthermore, the intercalation of GA molecules between PVA chains produced polymer crystals with a new spatial arrangement, modifying the elastic modulus of the supramolecular network and increasing its stability in water. With remarkable fast gelation ability, ascidian-inspired PVA-GA hydrogels may provide a promising platform for a wide range of biomedical applications including topical drug delivery of therapeutic proteins, wearable electronic devices, and 3D printing.
Fil: Wolfel Sánchez, Alexis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Euti, Esteban. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Picchio, Matías Luis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Romero, Marcelo Ricardo. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Galván Josa, Víctor Martín. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Matemática, Astronomía y Física; Argentina
Fil: Martinelli, Marisa. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Fil: Minari, Roque Javier. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química. Universidad Nacional del Litoral. Instituto de Desarrollo Tecnológico para la Industria Química; Argentina
Fil: Alvarez Igarzabal, Cecilia Ines. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada; Argentina
Materia
POLY VINYL ALCOHOL
PHENOLIC COMPONENTS
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Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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The fundamentals of the supramolecular assembly mechanism of PVA/GA hydrogels are studied for understanding the final properties of the obtained thermo-reversible hydrogels. The polymer deacetylation degree was a key factor to control the gelation kinetics, morphology, and properties of the supramolecular materials. Furthermore, the intercalation of GA molecules between PVA chains produced polymer crystals with a new spatial arrangement, modifying the elastic modulus of the supramolecular network and increasing its stability in water. With remarkable fast gelation ability, ascidian-inspired PVA-GA hydrogels may provide a promising platform for a wide range of biomedical applications including topical drug delivery of therapeutic proteins, wearable electronic devices, and 3D printing.Fil: Wolfel Sánchez, Alexis. Universidad Nacional de Córdoba. Instituto de Investigación y Desarrollo en Ingeniería de Procesos y Química Aplicada. 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