Hidrogelul este un polimer care are un conținut ridicat de de apă și în același timp nu este solubil în apă. Ca polimer, substanța constă din macromolecule într-o rețea tridimensională care se umflă în contact cu un solvent, menținând în același timp coeziunea. Hidrogelul joacă un rol în tehnologia medicală pentru pansamente, lentile și implanturi.
Ce este hidrogelul?
Datorită biocompatibilității și proprietăților mecanice asemănătoare țesuturilor, hidrogelurile sunt ideale pentru administrarea de medicamente și grija de rana. Hidrogelul este un polimer care conține de apă și este, de asemenea, insolubil în apă. Hidrogel molecule sunt legate chimic pentru a forma rețele tridimensionale, de exemplu prin legături ionice sau covalente. Ele pot fi, de asemenea, legate fizic pentru a forma o rețea, de exemplu prin încurcarea lanțurilor polimerice. În de apă, se umflă datorită unei componente polimerice încorporate și hidrofile și obțin astfel o creștere ridicată a volum. Coeziunea materială rămâne neschimbată. Hidrogelurile joacă un rol într-un număr considerabil de dezvoltări biotehnologice, de exemplu sub formă de lentilele de contact. Biocompatibilitatea lor și proprietățile mecanice asemănătoare țesuturilor le fac, de asemenea, ideale pentru administrarea de medicamente și grija de rana. În medicină, de exemplu, termenul hidrogel se referă și la un pansament din plăci geluri care au un conținut ridicat de apă. Aposul geluri lichefiat sub acțiunea forțelor mecanice. În sensul pansamentelor pentru plăgi, hidrogelurile sunt numite și hidrofile geluri. În acest context, hidrogelul ar trebui să se distingă de pansament hidrocoloid, care are o matrice de agenți de umflare.
Forme, tipuri și tipuri
Există o mare varietate de tipuri și utilizări de hidrogeluri. „Hidrogelurile inteligente”, de exemplu, sunt rețele moleculare care se umflă care devin un gel în solvent și pot efectua lucrări mecanice prin puterea lor de umflare. Comportamentul inteligent de acest tip este prezentat numai de anumite rețele polimerice care pot răspunde selectiv la un gradient de variabile fizice de mediu. Sensibilitățile pot fi atinse la temperatură, pH sau ion și substanță concentrare. Alte aplicații ale hidrogelurilor în tehnologia medicală includ soft lentilele de contact, lentile intraoculare și plastic implanturi. Aceste substanțe corespund sistemelor de dispersie și constau din cel puțin două componente. De obicei, unul dintre componenți este o substanță solidă, cum ar fi agenți de gelificare sau agenți de îngroșare. A doua componentă corespunde de obicei apei, care este utilizată ca dispersant.
Structura și modul de funcționare
Hidrogelul este un lichid gelificat, adică un gel produs în contact cu un agent de umflare adecvat, cum ar fi derivatul de celuloză. Spre deosebire de oleogeli, toți hidrogelurile au un conținut ridicat de apă. De regulă, conținutul total de apă este cuprins între 80 și 90 la sută. Hidrogelul nu conține grăsimi și are proprietăți insolubile în apă. Este un polimer, adică o substanță chimică formată din macromolecule. Aceste macromolecule sunt alcătuite dintr-un anumit număr de unități structurale, cunoscute și sub numele de unități constituționale repetitive. Adjectivul „polimer” înseamnă literal „construit din părți egale”. molecule a unui polimer nu trebuie să fie identice. Polimerul există și în fiziologie. Acestea sunt substanțe sintetizate intracelular care servesc ca depozite de energie sub formă de proteine, acizi nucleici sau substanțe similare. Acestea îndeplinesc funcțiile structurale ale celulelor și sunt, de asemenea, active în metabolism, recunosc stările și pot provoca modificări. Ca biopolimeri, polimerii sunt esențiali pentru viața însăși. Cu toate acestea, acest tip de polimer trebuie să se distingă de hidrogelul sintetizat artificial. În hidrogel, macromoleculele sunt legate prin legături ionice sau covalente într-o rețea tridimensională. Fizic, acestea sunt încurcate pentru a forma o rețea de lanțuri polimerice. Datorită componentelor polimerice cu proprietăți hidrofile pe care le conțin, ele se umflă de obicei în prezența apei până la o creștere considerabilă a volum fără a-și pierde coeziunea în rețea. Hidrogelurile de calitate medicală sunt biocompatibile și prezintă proprietăți mecanice care amintesc de țesuturi.
Beneficii medicale și pentru sănătate
Hidrogelurile sunt utilizate pentru administrarea agenților aplicați local, sunt relevante pentru tehnicile de implantare și sunt utilizate pentru tratarea uscată răni sau leziuni reumatice. Ca pansamente pentru răni, hidrogelurile au un efect de răcire. În plus, datorită evaporării apei, acestea prezintă efecte hidratante pentru o perioadă scurtă de timp și în același timp au un efect de uscare pe termen lung. Pansamentele pentru hidrogel nu sunt re-lubrifiante. Acestea pot conține un ingredient activ și sunt utilizate în această formă pentru a administra anumite medicamente pentru tratarea bolilor la nivel local. Răcirea și uscarea sunt de dorit, de exemplu, în contextul muscaturi de insecte, arsură, leziuni sportive, reumatism, și vițelul de noapte crampe. Hidrogelurile sunt acum utilizate și în tratamentul diferitelor piele boli. La rândul lor, hidrogelurile fără ingrediente active sunt utilizate pentru umezeală grija de rana și, în acest context, sunt utilizate în primul rând pentru a păstra răni umed. O astfel de hidratare are loc în contextul necrozelor uscate, dar poate susține și vindecarea simplelor răni în cadrul fazei de granulare sau epitelizare. Gelul poate fi aplicat singur sau plasat complet sub un pansament. Cu toate acestea, importanța hidrogelurilor în medicină nu este relevantă doar pentru îngrijirea rănilor. Hidrogelurile au permis inventarea softului lentilele de contact și lentilele intraoculare, care sunt utilizate încă din secolul trecut. Ei au susținut, de asemenea, progresele în tehnologia de implantare. Plastic implanturi sunt aplicate de către chirurgi plastici pentru a înlocui părțile deteriorate sau distruse complet ale corpului și pot servi, de asemenea, pentru a spori părțile corpului existente, cum ar fi implanturi mamare pentru mărirea sânilor.
