Hydrogel

Hydrogel je polimer, ki ima visoko vsebnost vode in hkrati ni topen v vodi. Kot polimer snov sestavljajo makromolekule v tridimenzionalni mreži, ki nabreknejo v stiku s topilom in obdržijo svojo kohezijo. Hidrogel igra vlogo medicinske tehnologije za obloge ran, leč in vsadkov.

Kaj je hidrogel

Hidrogel je v vodi in hkrati v vodi netopen polimer. Molekule hidrogela so kemično povezane, da tvorijo tridimenzionalne mreže, na primer z ionskimi ali kovalentnimi vezmi. Lahko so tudi fizično povezani, da tvorijo mrežo, na primer s prepletanjem polimernih verig. V vodi nabreknejo zaradi vgrajene in hidrofilne polimerne komponente in tako dobijo veliko povečanje prostornine. Materialna kohezija ostane nespremenjena.

Hidrogeli igrajo pomembno vlogo pri številnih biotehnoloških razvoju, na primer v obliki kontaktnih leč. Zaradi biokompatibilnosti in tkivnih podobnih mehanskih lastnosti so idealni tudi za dajanje učinkovin in zdravljenje ran.

V medicini izraz hidrogeli pomeni tudi preliv za rane iz gelov z visoko vsebnostjo vode. Vodni geli se pod vplivom mehanskih sil utekočinijo. V smislu prelivov za rane hidrogele imenujemo tudi hidrofilni geli. V tem okviru je treba razlikovati med hidrogelom in hidrokoloidnim prelivom, ki ima matrico sredstev za nabrekanje.

Oblike, vrste in vrste

Obstaja veliko različnih vrst in oblik uporabe hidrogelov."Pametni hidrogeli" so na primer otekle molekularne mreže, ki se v topilu spremenijo v gel in lahko s svojo močjo nabrekanja opravijo mehansko delo. Tovrstno pametno vedenje kažejo le nekatere polimerne mreže, ki lahko selektivno reagirajo na gradient spremenljivk fizičnega okolja. Občutljivost lahko dosežemo glede na temperaturo, pH vrednost ali koncentracijo ionov in snovi.

Druga področja uporabe hidrogelov v medicinski tehnologiji so mehke kontaktne leče, intraokularne leče in plastični vsadki. Te snovi ustrezajo razpršenim sistemom in so sestavljene iz vsaj dveh komponent. Običajno je ena od sestavin trdna snov, kot je železno sredstvo ali sredstvo za zgoščevanje. Druga komponenta običajno ustreza vodi, ki se uporablja kot razpršilo.

Struktura in funkcionalnost

Hidrogel je gelirana tekočina, to je gel, ki nastane v stiku s primernim sredstvom za nabrekanje, kot je celulozni derivat. Za razliko od oleogelov imajo vsi hidrogeli visoko vsebnost vode. Običajno je skupna vsebnost vode med 80 in 90 odstotki.

Hidrogel je običajno brez maščob in ima v vodi netopne lastnosti. To je polimer, to je kemikalija, ki jo sestavljajo makromolekule. Te makromolekule sestavljajo določeno število strukturnih enot, ki jih imenujemo tudi ustavne ponavljajoče se enote.

Pridevnik "polimer" dobesedno pomeni "sestavljen iz enakih delov". Molekule polimera ne smejo biti enake. V fiziologiji obstaja tudi polimer. To so snovi, ki se sintetizirajo medcelično in služijo kot zaloge energije v obliki beljakovin, nukleinskih kislin ali podobnih snovi. Izpolnjujejo strukturne celične funkcije in so tudi aktivni pri presnovi, prepoznajo pogoje in lahko povzročijo spremembe.

Kot biopolimeri so polimeri ključni za samo življenje. Vendar pa je treba to vrsto polimera razlikovati od umetno sintetiziranega hidrogela. V hidrogelu so makromolekule v tridimenzionalni mreži povezane z ionskimi ali kovalentnimi vezmi. S fizičnega vidika se prepletajo in tvorijo mrežo polimernih verig. Zaradi polimernih komponent, ki jih vsebujejo hidrofilne lastnosti, običajno v prisotnosti vode nabreknejo do znatnega povečanja prostornine, ne da bi pri tem izgubili kohezijo v omrežju.

Hidrogeli, ki se uporabljajo v medicinski tehnologiji, so biokompatibilni in kažejo mehanske lastnosti, ki spominjajo na lastnosti tkiva.

Tu lahko najdete svoja zdravila

Medicinske in zdravstvene koristi

Hidrogeli se uporabljajo za dajanje lokalno uporabljenih aktivnih sestavin, so pomembni za implantacijsko tehnologijo in se uporabljajo za zdravljenje suhih ran ali revmatičnih poškodb. Hidrogeli kot prelivi za rane imajo hladilni učinek. Poleg tega imajo zaradi izhlapevanja vode kratkoročni hidratni učinek, hkrati pa imajo dolgoročno sušilni učinek.

Hidrogelni prelivi za rane ne obnavljajo lipidov. Vsebujejo lahko aktivno sestavino in se v tej obliki uporabljajo za dajanje določenih zdravil za lokalno zdravljenje bolezni. Hlajenje in dehidracija sta zaželena, na primer v primeru ugrizov žuželk, sončnih opeklin, športnih poškodb, revmatizma in nočnih krčev tele. Hidrogeli se uporabljajo tudi pri zdravljenju različnih kožnih bolezni.

Hidrogeli, ki ne vsebujejo aktivnih sestavin, se uporabljajo za nego vlažnih ran, zato se v tem kontekstu uporabljajo predvsem za ohranjanje vlažnosti. Takšno zadrževanje vlage poteka v okviru suhe nekroze, lahko pa tudi pomaga pri celjenju preprostih ran v fazi granulacije ali epitelizacije. Gel se lahko nanese sam ali zapre pod rano blazinico.

Pomen hidrogelov v medicini ni pomemben samo za nego ran. Hidrogeli so omogočili izum mehkih kontaktnih leč in očesnih leč, saj jih uporabljamo od prejšnjega stoletja. Poleg tega podpirajo napredek v tehnologiji vsadkov. Plastične vsadke plastična kirurgija uporablja kot nadomestek poškodovanih ali popolnoma uničenih delov telesa in lahko služi tudi za povečanje obstoječih delov telesa, na primer kot prsni vsadki za povečanje prsi.