Hydrogel

Hydrogel je polymer, který má vysoký obsah vody a zároveň není rozpustný ve vodě. Jako polymer se látka skládá z makromolekul v trojrozměrné síti, která bobtná v kontaktu s rozpouštědlem a přitom si zachovává soudržnost. Hydrogel hraje roli v lékařské technologii pro obvazy na rány, čočky a implantáty.

Co je to hydrogel

Hydrogel je ve vodě a současně ve vodě nerozpustný polymer. Molekuly vodíku jsou chemicky spojeny za vzniku trojrozměrných sítí, například iontovými nebo kovalentními vazbami. Mohou být také fyzicky spojeny za vytvoření sítě, například zamotáním polymerních řetězců. Ve vodě bobtnají díky vestavěné a hydrofilní polymerní složce, a tak získávají vysoký nárůst objemu. Hmotná soudržnost zůstává nezměněna.

Hydrogely hrají roli ve značném počtu biotechnologických vývojů, například ve formě kontaktních čoček. Díky své biologické kompatibilitě a tkáňovým mechanickým vlastnostem jsou také ideální pro podávání aktivních složek a léčení ran.

V medicíně termín hydrogely také znamená obvaz na rány vyrobený z gelů s vysokým obsahem vody. Vodné gely zkapalňují působením mechanických sil. Ve smyslu obvazů na rány se hydrogely označují také jako hydrofilní gely. V této souvislosti je třeba rozlišovat mezi hydrogelovým a hydrokoloidním obvazem, který má matici bobtnacích činidel.

Tvary, typy a typy

Existuje mnoho různých typů a forem použití hydrogelů.„Chytré hydrogely“ jsou například nabobtnávající molekulární sítě, které se proměňují v gel v rozpouštědla a díky své bobtnavosti mohou provádět mechanickou práci. Inteligentní chování tohoto druhu ukazují pouze určité polymerní sítě, které mohou selektivně reagovat na gradient fyzikálních proměnných prostředí. Citlivosti lze dosáhnout s ohledem na teplotu, hodnotu pH nebo koncentraci iontů a látek.

Další oblasti použití hydrogelů ve lékařské technologii jsou měkké kontaktní čočky, nitrooční čočky a plastické implantáty. Tyto látky odpovídají disperzním systémům a sestávají z nejméně dvou složek. Obvykle je jednou ze složek pevná látka, jako je gelující činidlo nebo zahušťovací činidlo. Druhá složka obvykle odpovídá vodě, která se používá jako dispergační činidlo.

Struktura a funkčnost

Hydrogel je gelová kapalina, tj. Gel, který se vyrábí ve styku s vhodným bobtnacím činidlem, jako je derivát celulózy. Na rozdíl od oleogelů mají všechny hydrogely vysoký obsah vody. Obvykle je celkový obsah vody mezi 80 a 90 procenty.

Hydrogel obvykle neobsahuje tuk a má ve vodě nerozpustné vlastnosti. Je to polymer, tj. Chemická látka vyrobená z makromolekul. Tyto makromolekuly jsou tvořeny určitým počtem strukturálních jednotek, které jsou také označovány jako ústavní opakující se jednotky.

Přídavné jméno „polymer“ doslova znamená „složené ze stejných částí“. Molekuly polymeru nemusí být identické. Ve fyziologii je také polymer. Jedná se o látky, které jsou syntetizovány intracelulárně a slouží jako zásoby energie ve formě proteinů, nukleových kyselin nebo podobných látek. Plní strukturální buněčné funkce a jsou také aktivní v metabolismu, rozpoznávají podmínky a mohou způsobit změny.

Jako biopolymery jsou polymery nezbytné pro život samotný. Tento typ polymeru však musí být odlišen od uměle syntetizovaného hydrogelu. V hydrogelu jsou makromolekuly spojeny iontovými nebo kovalentními vazbami v trojrozměrné síti. Z fyzického hlediska jsou vzájemně propojeny a vytvářejí síť polymerních řetězců. V důsledku polymerních složek, které obsahují s hydrofilními vlastnostmi, obvykle bobtná v přítomnosti vody na značné zvýšení objemu, aniž by ztratily svou soudržnost v síti.

Hydrogely používané v lékařské technologii jsou biokompatibilní a vykazují mechanické vlastnosti, které připomínají vlastnosti tkáně.

Zde najdete své léky

Zdravotní a zdravotní přínosy

Hydrogely se používají k podávání lokálně aplikovaných účinných látek, jsou relevantní pro implantační technologii a používají se k léčbě suchých ran nebo revmatických lézí. Jako obvazy na rány mají hydrogely chladicí účinek. Kromě toho mají díky odpařování vody krátkodobý hydratační účinek a současně mají dlouhodobě sušící účinek.

Hydrogelové obvazy na rány se nenaplňují lipidy. Mohou obsahovat účinnou látku a v této formě se používají k podávání určitých léků k lokální léčbě nemocí. Chlazení a dehydratace jsou žádoucí například v souvislosti s kousnutím hmyzem, popálením od slunce, sportovními úrazy, revmatismem a nočními křečemi lýtek. Hydrogely se také používají při léčbě různých kožních onemocnění.

Hydrogely bez účinné látky se zase používají pro péči o vlhké rány a v tomto kontextu se používají především k udržení jejich vlhkosti. K takové retenci vlhkosti dochází v souvislosti se suchou nekrózou, ale může také podporovat hojení jednoduchých ran ve fázi granulace nebo epitelizace. Gel může být aplikován samostatně nebo uzavřen pod ránu.

Význam hydrogelů v medicíně není relevantní pouze pro péči o rány. Hydrogely umožnily vynález měkkých kontaktních čoček a nitroočních čoček, protože se používají od minulého století. Kromě toho podporují pokroky v technologii implantátů. Plastické implantáty se používají při plastické chirurgii jako náhrada za poškozené nebo úplně zničené části těla a lze je také použít ke zvětšení stávajících částí těla, například jako prsní implantáty pro zvětšení prsou.