A hidrogél

A hidrogél egy olyan polimer, amely magas víztartalommal rendelkezik, ugyanakkor nem oldódik vízben. Polimerként az anyag háromdimenziós hálózatban makromolekulákból áll, amelyek oldódással érintkezve duzzadnak, és megtartják kohéziójukat. A hidrogél szerepet játszik a sebkötések, lencsék és implantátumok gyógyászati ​​technológiájában.

Mi a hidrogél?

A hidrogél víztartalmú és ugyanakkor vízben oldhatatlan polimer. A hidrogélmolekulák kémiai kapcsolatban állnak háromdimenziós hálózatokkal, például ion- vagy kovalens kötések útján. Fizikailag is összekapcsolhatók egy hálózat létrehozásával, például polimer láncok összefűzésével. A vízben a beépített és hidrofil polimer komponens miatt duzzadnak, és így nagymértékben növekszik a térfogat. Az anyagi kohézió változatlan marad.

A hidrogélek számos biotechnológiai fejlesztésben szerepet játszanak, például kontaktlencsék formájában. Biokompatibilitása és szövetszerű mechanikai tulajdonságai miatt ideálisak a hatóanyagok beadására és a sebek kezelésére is.

A gyógyászatban a hidrogélek kifejezés a magas víztartalmú gélekből készült sebkötést is jelenti. A vizes gélek mechanikai erők hatására cseppfolyósulnak. A sebkötések értelmében a hidrogéleket hidrofil géleknek is nevezik. Ebben az összefüggésben különbséget kell tenni a hidrogél és a hidrokolloid kötés között, amely duzzasztószerek mátrixával rendelkezik.

Alakok, típusok és típusok

A hidrogélek felhasználásának sokféle típusa és formája létezik.Az "intelligens hidrogélek" például duzzadó molekuláris hálózatok, amelyek oldószerekben gélekké alakulnak, és duzzadó képességük révén képesek mechanikus munkát végezni. Az ilyen intelligens viselkedést csak bizonyos polimer hálózatok mutatják, amelyek szelektíven reagálhatnak a fizikai környezeti változók gradiensére. Érzékenységet lehet elérni a hőmérséklet, a pH érték vagy az ion- és anyagkoncentráció függvényében.

Az orvostechnikában a hidrogélek további alkalmazási területei a lágy kontaktlencsék, az intraokuláris lencsék és a műanyag implantátumok. Ezek az anyagok diszpergált rendszereknek felelnek meg és legalább két összetevőből állnak. Általában az egyik komponens szilárd anyag, például gélesítőszer vagy sűrítőszer. A második komponens általában víznek felel meg, amelyet diszpergálószerként használnak.

Felépítés és funkcionalitás

A hidrogél egy gélesített folyadék, azaz olyan gél, amelyet megfelelő duzzasztószerrel, például cellulóz-származékkal érintkezve állítanak elő. Az oleogélektől eltérően, az összes hidrogél magas víztartalommal rendelkezik. Általában a teljes víztartalom 80 és 90 százalék között van.

A hidrogél általában zsírmentes és vízben oldhatatlan tulajdonságokkal rendelkezik. Ez egy polimer, azaz egy olyan anyag, amely makromolekulákból áll. Ezek a makromolekulák bizonyos számú szerkezeti egységből állnak, amelyeket alkotmányos ismétlődő egységeknek is neveznek.

A "polimer" melléknév szó szerint azt jelenti, hogy "egyenlő részekből áll". A polimer molekuláinak nem kell, hogy azonosak legyenek. A fiziológiában van polimer is. Ezek olyan anyagok, amelyeket intracellulárisan szintetizálnak és energiát tárolnak fehérjék, nukleinsavak vagy hasonló anyagok formájában. Teljesítik a sejtek szerkezeti funkcióit, és aktívak az anyagcserében, felismerik a körülményeket és változásokat okozhatnak.

Biopolimerekként a polimerek nélkülözhetetlenek az élethez. Ezt a polimert azonban meg kell különböztetni a mesterségesen előállított hidrogéltől. A hidrogélben a makromolekulákat ionos vagy kovalens kötések kötik össze háromdimenziós hálózatban. Fizikai szempontból összekapcsolódnak polimer láncok hálózatával. A hidrofil tulajdonságokkal rendelkező polimer komponenseknek köszönhetően víz jelenlétében általában jelentősen megnövekszik a térfogata anélkül, hogy elveszítik a kohéziót a hálózatban.

Az orvostechnikában használt hidrogélek biokompatibilisek, és olyan mechanikai tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek emlékeztetnek a szövet tulajdonságaira.

Itt megtalálja gyógyszereit

Orvosi és egészségügyi előnyök

A hidrogéleket a helyileg alkalmazott aktív összetevők beadására használják, relevánsak a beültetési technológiában és száraz sebek vagy reumás elváltozások kezelésére használják. Sebkötésként a hidrogélek hűtőhatással rendelkeznek. Ezen túlmenően, a víz párolgása miatt, rövid távú hidratáló hatásúak, ugyanakkor hosszú távon szárító hatásuk is.

A hidrogél sebkötések nem lipidpótlóak. Tartalmazhatnak hatóanyagot, és ebben a formában használhatók bizonyos gyógyszerek beadására a betegségek helyi kezelésére. Hűtés és kiszáradás kívánatos, például rovarcsípések, napégés, sportos sérülések, reuma és éjszakai borjúgörcsök esetén. A hidrogéleket különféle bőrbetegségek kezelésére is használják.

A hatóanyag-mentes hidrogéleket viszont nedves sebek kezelésére használják, és ebben az összefüggésben elsősorban nedves állapotban tartják őket. Az ilyen nedvességmegtartás a száraz nekrózis során zajlik, de elősegítheti az egyszerű sebek gyógyulását a granulációs vagy az epithelializációs szakaszban is. A gélt önmagában fel lehet vinni, vagy egy sebbetét alá lehet zárni.

A hidrogélek fontossága a gyógyászatban nem csak a sebkezelés szempontjából releváns. A hidrogélek lehetővé tették a lágy kontaktlencsék és az intraokuláris lencsék feltalálását, mivel azokat a múlt század óta használják. Ezen felül támogatták az implantátumtechnológia fejlődését. A műanyag implantátumokat a plasztikai műtét során a sérült vagy teljesen elpusztult testrészek helyettesítésére használják, és a meglévő testrészek kibővítésére is használhatók, például emlő implantátumok a mellnagyobbításhoz.