hidrogel

hidrogel este un polimer care are un conținut ridicat de apă și, în același timp, nu este solubil în apă. Ca polimer, substanța este formată din macromolecule într-o rețea tridimensională, care se umflă în contact cu un solvent și totuși își păstrează coeziunea. Hydrogel joacă un rol în tehnologia medicală pentru pansamente, lentile și implanturi.

Ce este hidrogel

Hydrogel este un polimer care conține apă și, în același timp, insolubil în apă. Moleculele de hidrogel 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 împletirea lanțurilor de polimeri. În apă se umflă datorită unei componente polimerice încorporate și hidrofile și obțin astfel o creștere mare a volumului. Coeziunea materială rămâne neschimbată.

Hidrogelele joacă un rol într-un număr considerabil de dezvoltări biotehnologice, de exemplu sub formă de lentile de contact. Datorită biocompatibilității și proprietăților mecanice asemănătoare țesuturilor, acestea sunt, de asemenea, ideale pentru administrarea ingredientelor active și tratarea rănilor.

În medicină, termenul de hidrogel înseamnă, de asemenea, un pansament al plăgii din geluri cu un conținut ridicat de apă. Gelurile apoase se lichefiază sub acțiunea forțelor mecanice. În sensul pansamentelor la rani, hidrogelele sunt denumite și geluri hidrofile. În acest context, trebuie făcută o distincție între hidrogel și pansament hidrocoloid, care are o matrice de agenți de umflare.

Forme, tipuri și tipuri

Există multe tipuri și forme diferite de utilizare a hidrogelurilor.„Hidrogelii inteligenți” sunt, de exemplu, rețelele moleculare umflate care se transformă într-un gel în solvenți și pot efectua lucrări mecanice prin puterea lor de umflare. Comportamentul inteligent de acest fel este prezentat doar de anumite rețele de polimeri care pot reacționa selectiv la un gradient al variabilelor fizice de mediu. Sensibilitățile pot fi obținute în ceea ce privește temperatura, valoarea pH-ului sau concentrația de ioni și substanțe.

Alte domenii de aplicare pentru hidrogeluri în tehnologia medicală sunt lentilele de contact moi, lentilele intraoculare și implanturile din plastic. Aceste substanțe corespund sistemelor de dispersie și constau din cel puțin două componente. De obicei una dintre componente este un solid, cum ar fi un agent de gelifiere sau un agent de îngroșare. A doua componentă corespunde de obicei apei, care este utilizată ca dispersant.

Structura și funcționalitatea

Hidrogelul este un lichid gelificat, adică un gel care este produs în contact cu un agent de umflare adecvat, cum ar fi un derivat de celuloză. Spre deosebire de oleogeluri, toate hidrogelele au un conținut ridicat de apă. De obicei, conținutul total de apă este cuprins între 80 și 90%.

În mod normal, hidrogelul nu conține grăsimi și are proprietăți insolubile în apă. Este un polimer, adică un produs chimic format din macromolecule. Aceste macromolecule sunt alcătuite dintr-un anumit număr de unități structurale, care sunt de asemenea denumite unități repetitive constituționale.

Adjectivul „polimer” înseamnă literal „alcătuit din părți egale”. Moleculele unui polimer nu trebuie să fie identice. Există și polimer în fiziologie. Acestea sunt substanțe care sunt sintetizate intracelular și servesc ca depozite de energie sub formă de proteine, acizi nucleici sau substanțe similare. Ele îndeplinesc funcțiile celulare structurale și sunt active și în metabolism, recunosc condițiile și pot provoca modificări.

Ca biopolimeri, polimerii sunt esențiali pentru viața însăși. Totuși, 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. Din punct de vedere fizic, ele se împletesc pentru a forma o rețea de lanțuri polimerice. Datorită componentelor polimerice pe care le conțin cu proprietăți hidrofile, acestea se umflă de obicei în prezența apei până la o creștere considerabilă a volumului, fără a-și pierde coeziunea în rețea.

Hidrogelii folosiți în tehnologia medicală sunt biocompatibili și prezintă proprietăți mecanice care amintesc de proprietățile țesutului.

Vă puteți găsi medicamentul aici

Beneficii medicale și de sănătate

Hidrogelele sunt utilizate pentru administrarea ingredientelor active aplicate local, sunt relevante pentru tehnologia de implantare și sunt utilizate pentru tratarea rănilor uscate sau a leziunilor reumatice. Ca pansamente pentru rani, hidrogelii au un efect de răcire. În plus, datorită evaporării apei, acestea au un efect de hidratare pe termen scurt și, în același timp, au un efect de uscare pe termen lung.

Pansamentele de plagă Hydrogel nu sunt reumplerea lipidelor. Acestea pot conține un ingredient activ și sunt utilizate în această formă pentru administrarea anumitor medicamente pentru tratarea locală a bolilor. Răcirea și deshidratarea sunt de dorit, de exemplu, în contextul mușcăturilor de insecte, arsurilor solare, leziunilor sportive, reumatismului și crampelor nocturne ale viței. Hidrogelii sunt folosiți și în tratamentul diferitelor boli ale pielii.

La rândul său, hidrogelii fără ingredienți activi sunt folosiți pentru îngrijirea rănilor umede și sunt folosiți în principal în acest context pentru a le menține umede. O astfel de retenție de umiditate are loc în contextul necrozei uscate, dar poate susține și vindecarea rănilor simple în timpul fazei de granulare sau epitelizare. Gelul poate fi aplicat de unul singur sau închis sub un tampon de rană.

Importanța hidrogelelor în medicină nu este relevantă numai pentru îngrijirea rănilor. Hidrogelii au făcut posibilă invenția lentilelor de contact moi și a celor intraoculare, deoarece au fost utilizate încă din secolul trecut. În plus, au susținut progrese în tehnologia implanturilor. Implanturile din plastic sunt utilizate prin chirurgie plastică ca înlocuitor pentru părțile corpului deteriorate sau distruse complet și pot fi, de asemenea, folosite pentru a mări părțile existente ale corpului, de exemplu ca implanturi pentru sân pentru mărirea sânilor.