[Ορισμός Επιστήμης]
Οι υδρογέλες είναι δίκτυα υδρόφιλων πολυμερών αλυσίδων, που ονομάζονται κολλοειδή πηκτώματα, στα οποία το νερό είναι το μέσο διασποράς. Το τρισδιάστατο λογισμικό οφείλεται στις υδρόφιλες πολυμερείς αλυσίδες που συγκρατούνται μεταξύ τους με σταυροειδή σύνδεση. Λόγω της διασταυρούμενης σύνδεσης, η δομική ακεραιότητα του δικτύου υδρογέλης δεν θα διαλυθεί από υψηλές συγκεντρώσεις νερού (doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00389). Οι υδρογέλες είναι επίσης πολύ απορροφητικές (μπορούν να περιέχουν περισσότερο από 90% νερό) φυσικά ή συνθετικά δίκτυα πολυμερών. Ο όρος «υδρογέλη» πρωτοεμφανίστηκε στη βιβλιογραφία το 1894 (doi: 10.1007/BF01830147). Αρχικά, η έρευνα σε υδρογέλες επικεντρώθηκε σε αυτό το σχετικά απλό χημικά διασταυρωμένο δίκτυο πολυμερών για τη μελέτη των βασικών χαρακτηριστικών του, όπως κινητική διόγκωση/διόγκωση και ισορροπία, διάχυση διαλυμένης ουσίας, μετάβαση φάσης όγκου και τριβή ολίσθησης και Έρευνα τέτοιων εφαρμογών. Όπως η οφθαλμολογία και η χορήγηση φαρμάκων. Με τη συνεχή ανάπτυξη της έρευνας για την υδρογέλη, η εστίασή της έχει μετατοπιστεί από απλά δίκτυα σε δίκτυα «απόκρισης». Σε αυτό το στάδιο, έχουν αναπτυχθεί διάφορες υδρογέλες που μπορούν να ανταποκριθούν στις αλλαγές των περιβαλλοντικών συνθηκών όπως το pH, η θερμοκρασία και τα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Προτείνεται ένας ενεργοποιητής υδρογέλης που ανταποκρίνεται σε ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία. Ωστόσο, οι υδρογέλες εκείνη την εποχή ήταν συνήθως πολύ μαλακές ή πολύ εύθραυστες μηχανικά, γεγονός που περιόριζε σε μεγάλο βαθμό τις πιθανές εφαρμογές τους. Με την έλευση της νέας χιλιετίας, οι υδρογέλες έχουν επίσης εισέλθει σε μια νέα εποχή, με σημαντικές βελτιώσεις στις μηχανικές τους ιδιότητες. Αυτή η επιτυχία οδήγησε σε πολλές διεπιστημονικές μελέτες υδρογέλων. Σήμερα, μια ποικιλία χημικών μεθόδων με δομές που καταναλώνουν ενέργεια μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την κατασκευή υδρογέλων που είναι ισχυρότερες από τους μυς και τους χόνδρους. Επιπλέον, επιτυγχάνει και άλλες λειτουργίες, όπως αυτοθεραπεία, πολλαπλές αντιδράσεις σε ερεθίσματα, πρόσφυση, υπερβροχοποίηση κ.λπ. όργανα, αναγεννητική ιατρική κ.λπ. (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Ο κύριος σκοπός】
1. Σκαλωσιά στη μηχανική ιστών (doi: 10.1002/advs.201801664).
2. Όταν χρησιμοποιείται ως σκαλωσιά, η υδρογέλη μπορεί να περιέχει ανθρώπινα κύτταρα για την επιδιόρθωση ιστών. Μιμούνται το τρισδιάστατο μικροπεριβάλλον των κυττάρων (doi: 10.1039/C4RA12215).
3. Χρησιμοποιήστε φρεάτια επικαλυμμένα με υδρογέλη για κυτταρική καλλιέργεια (doi: 10.1126/science.1116995).
4. Περιβαλλοντικά ευαίσθητες υδρογέλες (που ονομάζονται επίσης «έξυπνες γέλες» ή «έξυπνες γέλες»). Αυτές οι υδρογέλες έχουν την ικανότητα να αντιλαμβάνονται τις αλλαγές στο pH, τη θερμοκρασία ή τη συγκέντρωση μεταβολίτη και να απελευθερώνουν τέτοιες αλλαγές (doi: 10.1016/j.jconrel.2015.09.011).
5. Ενέσιμη υδρογέλη, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορέας φαρμάκων για τη θεραπεία ασθενειών ή φορέας κυττάρων για σκοπούς αναγέννησης ή μηχανικής ιστών (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).
6. Σύστημα χορήγησης φαρμάκου παρατεταμένης αποδέσμευσης. Η ιοντική ισχύς, το pH και η θερμοκρασία μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ενεργοποιητές για τον έλεγχο της απελευθέρωσης του φαρμάκου (doi: 10.1016/j.cocis.2010.05.016).
7. Παρέχετε απορρόφηση νεκρωτικών και ινωτικών ιστών, απολίπανση και αποκόλληση
8. Οι υδρογέλες που αντιδρούν σε συγκεκριμένα μόρια (όπως γλυκόζη ή αντιγόνα) μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως βιοαισθητήρες ή DDS (doi: 10.1021/cr500116a).
9. Οι πάνες μιας χρήσης μπορούν να απορροφήσουν τα ούρα ή να βάλουν σερβιέτες (doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).
10. Φακοί επαφής (υδρογέλη σιλικόνης, πολυακρυλαμίδιο, υδρογέλη που περιέχει πυρίτιο).
11. Ιατρικά ηλεκτρόδια ΗΕΓ και ΗΚΓ που χρησιμοποιούν υδρογέλες αποτελούμενες από πολυμερή σταυροειδούς σύνδεσης (οξείδιο πολυαιθυλενίου, polyAMPS και πολυβινυλοπυρρολιδόνη).
12. Εκρηκτικά υδρογέλης.
13. Ορθική χορήγηση και διάγνωση.
14. Συσκευασία κβαντικών κουκίδων.
15. Εμφυτεύματα στήθους (ενίσχυση στήθους).
16. Κόλλα.
17. Σωματίδια που χρησιμοποιούνται για τη διατήρηση της υγρασίας του εδάφους σε άνυδρες περιοχές.
18. Επίδεσμοι για την επούλωση εγκαυμάτων ή άλλων τραυμάτων που δύσκολα θεραπεύονται. Το τζελ πληγών είναι πολύ χρήσιμο στη δημιουργία ή τη διατήρηση ενός υγρού περιβάλλοντος.
19. Αποθήκευση φαρμάκων για εξωτερική χρήση. ιδιαίτερα ιοντικά φάρμακα που παραδίδονται με ιοντοφόρηση.
20. Ένα υλικό που προσομοιώνει τους ιστούς του βλεννογόνου των ζώων, που χρησιμοποιείται για τον έλεγχο των ιδιοτήτων πρόσφυσης του βλεννογόνου των συστημάτων χορήγησης φαρμάκων (doi: 10.1039/C5CC02428E).
21. Παραγωγή θερμικής ενέργειας. Όταν συνδυάζεται με ιόντα, μπορεί να διαχέει τη θερμότητα από τις ηλεκτρονικές συσκευές και τις μπαταρίες και να μετατρέψει την ανταλλαγή θερμότητας σε ηλεκτρικό φορτίο.
【Η τρέχουσα πρόοδός μας
Προς το παρόν, οι εφαρμογές μας υδρογέλης χρησιμοποιούνται κυρίως στην κοσμετολογία και την ιατρική θεραπεία και διατηρούν την ηγετική θέση στη βιομηχανία υδρογέλης στο εσωτερικό και στο εξωτερικό από την άποψη της τεχνολογίας και το QA \ QC παραμένει σταθερό.
Timeρα δημοσίευσης: 11 Αυγούστου-2021