হাইড্রোজেল হল ত্রিমাত্রিক নেটওয়ার্ক যা জলে দ্রবণীয় জলাকর্ষী পলিমার দ্বারা গঠিত। হাইড্রোজেল কন্ট্যাক্ট লেন্স, স্বাস্থ্যবিধি পণ্য এবং ক্ষত ড্রেসিং তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। হাইড্রোজেলের অন্যান্য বাণিজ্যিক ব্যবহার ওষুধ সরবরাহ এবং টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং-এ দেখা যায়। ইউনিভার্সিটি অফ ওয়াটারলু কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এর গবেষক ড. এলিজাবেথ প্রিন্স টরন্টো বিশ্ববিদ্যালয় এবং ডিউক ইউনিভার্সিটির গবেষকদের সাথে গাছ থেকে সেলুলোজ ন্যানোক্রিস্টাল নিয়ে কৃত্রিম হাইড্রোজেল উপাদান তৈরি করেছেন। এই উপাদানকে মানব কলার তন্তুময় ন্যানোস্ট্রাকচার এবং বৈশিষ্ট্যগুলিকে প্রতিলিপি করার জন্য ইঞ্জিনিয়ারিং করা হয়েছে, আর এতে মানবদেহের বায়োমেকানিকাল বৈশিষ্ট্য যুক্ত করা হয়েছে।
হাইড্রোজেলগুলোতে বড়ো ছিদ্র সহ ন্যানোফাইব্রাস আর্কিটেকচার রয়েছে যেখান দিয়ে পুষ্টি পরিবহন ও বর্জ্য পরিবহন সহজে হতে পারে। যা কোশের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য এবং কোশীয় মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করে। মানব কলার অনুকরণে তৈরি এই হাইড্রোজেলে টিউমার টিস্যু নিয়ে তা থেকে ছোটো আকারের টিউমার কোশের প্রতিলিপি তৈরি ও বৃদ্ধি করা হয়েছে। রোগীদের চিকিৎসার জন্য মিনি-টিউমার অর্গানয়েডগুলোতে ক্যান্সার চিকিত্সার কার্যকারিতা পরীক্ষা করে, তা দিয়ে নির্দিষ্ট ব্যক্তির ক্যান্সার চিকিৎসায় কাজে লাগানো হয়েছে। কারণ ক্যান্সার বা টিউমার ব্যক্তি অনুযায়ী নির্দিষ্ট হয়। দুজন ব্যক্তির ক্ষেত্রে একই চিকিৎসার ফল আলাদা হতে পারে। এই চিকিৎসা প্রিন্সেস মার্গারেট ক্যান্সার সেন্টারের পাশাপাশি ওয়াটারলু কেমিক্যাল ইঞ্জিনিয়ারিং-এ করা হয়েছে।
এছাড়াও ওয়াটারলুর গবেষক দল জৈবকলার অনুকরণে তৈরি হাইড্রোজেল ইনজেকশনের মাধ্যমে ওষুধ সরবরাহ করার জন্য এবং তা পুনরুতপাদিত চিকিৎসায় প্রয়োগের জন্য কাজ করছেন। তাদের গবেষণার লক্ষ্য হল হার্ট অ্যাটাকের পরে ক্ষতিগ্রস্থ হার্ট টিস্যু পুনরায় উৎপাদন করা। তারজন্য তারা ফিলামেন্টাস হাইড্রোজেল উপাদান ইনজেক্ট করতে চাইছেন। তারা ক্ষতিগ্রস্ত হৃদপিণ্ডের টিস্যুর পুনঃবৃদ্ধি এবং নিরাময়ের জন্য ন্যানোফাইবার ব্যবহার করেছেন।
ওয়াটারলুর গবেষণার বৈশিষ্ট্য হল জেলের ন্যানোফাইব্রাস আর্কিটেকচার, কারণ বর্তমানে টিস্যু ইঞ্জিনিয়ারিং বা 3D সেল কালচারে ব্যবহৃত বেশিরভাগ জেলে এই ন্যানোফাইব্রাস আর্কিটেকচার থাকে না। ন্যানো পার্টিকেলস এবং পলিমার ব্যবহার করে, ন্যানোস্ট্রাকচারগুলোর রাসায়নিক গঠন তৈরি করা হয় যা সঠিকভাবে মানুষের টিস্যুগুলিকে অনুকরণ করে৷ প্রিন্সের গবেষণার পরবর্তী ধাপ হল পরিবাহী ন্যানো পার্টিকেল ব্যবহার করে বৈদ্যুতিকভাবে পরিবাহী ন্যানোফাইব্রাস জেল তৈরি করা যা হৃদপেশি এবং কঙ্কালের পেশির টিস্যু নিরাময় করতে ব্যবহার করা যেতে পারে৷ গবেষণাটি প্রসিডিংস অফ দ্য ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেস জার্নালে প্রকাশিত হয়েছে।