Hidrogelis yra polimeras, kuriame yra daug vanduo ir tuo pačiu netirpsta vandenyje. Medžiagą, kaip polimerą, sudaro trijų matmenų tinkle esančios makromolekulės, kurios išsipučia kontaktuodamos su tirpikliu, vis tiek išlaikydamos sanglaudą. Hidrogelis vaidina medicinos žaizdų tvarsčių, lęšių ir implantai.
Kas yra hidrogelis?
Dėl savo biologinio suderinamumo ir į audinius panašių mechaninių savybių hidrogeliai idealiai tinka vaistams tiekti ir žaizdų priežiūros. Hidrogelis yra polimeras, kuriame yra vanduo taip pat netirpsta vandenyje. Hidrogelis molekulės yra chemiškai susieti su trimačiais tinklais, pavyzdžiui, joninėmis arba kovalentinėmis jungtimis. Jie taip pat gali būti fiziškai susieti, kad būtų suformuotas tinklas, pavyzdžiui, susipynus polimerų grandinėms. Į vanduo, jie išsipučia dėl įdėto ir hidrofilinio polimero komponento ir taip padidina apimtis. Materiali sanglauda lieka nepakitusi. Hidrogeliai vaidina svarbų vaidmenį įgyvendinant daugybę biotechnologijų, pvz., kontaktinius lęšius. Dėl jų biologinio suderinamumo ir į audinius panašių mechaninių savybių jie taip pat yra idealūs vaistų pristatymui ir žaizdų priežiūros. Pavyzdžiui, medicinoje terminas hidrogeliai taip pat reiškia žaizdų tvarslą geliai kuriuose yra didelis vandens kiekis. Vandeninis geliai suskystėti veikiant mechaninėms jėgoms. Žaizdų tvarsčių prasme hidrogeliai dar vadinami hidrofiliniais geliai. Šiame kontekste reikėtų atskirti hidrogelį nuo hidrokoloidinis padažas, turinti patinančių medžiagų matricą.
Formos, tipai ir rūšys
Hidrogeliai yra labai įvairūs ir naudojami. Pavyzdžiui, „išmanieji hidrogeliai“ yra patinantys molekuliniai tinklai, kurie tampa tirpiklio geliu ir gali atlikti mechaninį darbą per savo patinimą. Tokį protingą elgesį demonstruoja tik tam tikri polimeriniai tinklai, kurie gali selektyviai reaguoti į fizinių aplinkos kintamųjų gradientą. Jautrumą galima pasiekti temperatūrai, pH, jonams ir medžiagai koncentracija. Kiti hidrogelių pritaikymai medicinos technologijose yra minkštieji kontaktinius lęšius, intraokuliniai lęšiai ir plastikas implantai. Šios medžiagos atitinka dispersines sistemas ir susideda iš mažiausiai dviejų komponentų. Paprastai vienas iš komponentų yra kieta medžiaga, pavyzdžiui, geliantys arba tirštikliai. Antrasis komponentas paprastai atitinka vandenį, kuris naudojamas kaip dispergentas.
Struktūra ir veikimo būdas
Hidrogelis yra gelinis skystis, ty gelis, gaminamas kontaktuojant su tinkamu patinimą skatinančiu agentu, tokiu kaip celiuliozės darinys. Skirtingai nuo oleogelių, visuose hidrogeliuose yra didelis vandens kiekis. Paprastai bendras vandens kiekis yra nuo 80 iki 90 procentų. Hidrogelis paprastai neturi riebalų ir turi vandenyje netirpių savybių. Tai yra polimeras, ty cheminė medžiaga, susidedanti iš makromolekulių. Šios makromolekulės susideda iš tam tikro skaičiaus struktūrinių vienetų, dar vadinamų konstituciją kartojančiais vienetais. Būdvardis „polimeras“ pažodžiui reiškia „pastatytas iš lygių dalių“. The molekulės polimero neturi būti identiški. Polimeras egzistuoja ir fiziologijoje. Tai tarpląsteliniu būdu susintetintos medžiagos, kurios yra energijos atsargos baltymai, nukleorūgštys ar panašių medžiagų. Jie atlieka struktūrines ląstelių funkcijas, taip pat aktyviai dalyvauja medžiagų apykaitoje, atpažįsta būsenas ir gali sukelti pokyčius. Kaip biopolimerai, polimerai yra būtini pačiam gyvenimui. Tačiau šį polimero tipą reikia atskirti nuo dirbtinai susintetinto hidrogelio. Hidrogelyje makromolekulės joninėmis arba kovalentinėmis jungtimis yra sujungtos į trimatį tinklą. Fiziškai jie yra susipainioję ir sudaro polimerų grandinių tinklą. Dėl polimerinių komponentų, turinčių hidrofilinių savybių, jie, esant vandeniui, paprastai išbrinksta iki žymiai padidėja apimtis neprarandant savo sanglaudos tinkle. Medicininės paskirties hidrogeliai yra biologiškai suderinami ir pasižymi mechaninėmis savybėmis, primenančiomis audinius.
Medicinos ir sveikatos nauda
Hidrogeliai naudojami lokaliai vartojamiems agentams skirti, yra svarbūs implantavimo metodams ir naudojami sausiems gydyti žaizdos arba reumatiniai pažeidimai. Kaip žaizdų tvarsčiai, hidrogeliai turi vėsinantį poveikį. Be to, dėl vandens garavimo jie trumpam pasižymi drėkinamuoju poveikiu ir tuo pačiu metu turi džiovinimo efektą. Hidrogelio žaizdų tvarsčiai netepa. Juose gali būti veikliosios medžiagos ir jie naudojami šioje formoje tam tikriems vaistams gydyti vietinėms ligoms gydyti. Aušinimas ir džiovinimas yra pageidautinas, pavyzdžiui, vabzdžių įkandimai, saulės nudegimas, sporto traumos, reumatasir naktinis veršiukas mėšlungis. Hidrogeliai dabar taip pat naudojami gydant įvairius oda ligų. Savo ruožtu hidrogeliai be veikliųjų medžiagų naudojami drėgnoms žaizdų priežiūros ir šiame kontekste pirmiausia naudojami laikyti žaizdos drėgna. Toks drėkinimas vyksta sausų nekrozių kontekste, tačiau taip pat gali padėti išgydyti paprastus žaizdos granuliavimo ar epitelizacijos fazėje. Gelis gali būti tepamas atskirai arba uždedamas po žaizdos tvarsčiu. Tačiau hidrogelių svarba medicinoje yra svarbi ne tik žaizdų priežiūrai. Hidrogeliai leido išrasti minkštą kontaktinius lęšius ir intraokuliniai lęšiai, kurie buvo naudojami nuo praėjusio amžiaus. Jie taip pat palaikė pažangą implantavimo technologijos srityje. Plastmasinis implantai yra pritaikyti plastikos chirurgų, kad pakeistų pažeistas ar visiškai sunaikintas kūno dalis, taip pat gali pasitarnauti esamoms kūno dalims, tokioms kaip krūtų implantai forumas krūtinės didinimas.
