Хидрогелът е полимер, който носи високо съдържание на вода и в същото време не е разтворим във вода. Като полимер веществото се състои от макромолекули в триизмерна мрежа, които набъбват в контакт с разтворител, като същевременно запазват кохезията. Хидрогелът играе роля в медицинската технология за превръзки за рани, лещи и импланти.
Какво е хидрогел?
Поради своята биосъвместимост и подобни на тъканите механични свойства, хидрогеловете са идеални за доставка на лекарства и грижа за раната. Хидрогелът е полимер, който съдържа вода и освен това е неразтворим във вода. Хидрогел молекули са химически свързани, за да образуват триизмерни мрежи, например чрез йонни или ковалентни връзки. Те също могат да бъдат физически свързани, за да образуват мрежа, например чрез заплитане на полимерни вериги. В вода, те набъбват поради вграден и хидрофилен полимерен компонент и по този начин получават голямо увеличение на сила на звука. Сближаването на материала остава непроменено. Хидрогеловете играят роля в значителен брой биотехнологични разработки, например под формата на контактните лещи. Тяхната биосъвместимост и подобни на тъканите механични свойства също ги правят идеални за доставка на лекарства и грижа за раната. Например в медицината терминът хидрогел също се отнася до превръзка за рани, направена от гелове които имат високо съдържание на вода. Водната гелове се втечнява под действието на механични сили. По смисъла на превръзките за рани, хидрогеловете се наричат още хидрофилни гелове. В този контекст хидрогелът трябва да се разграничава от хидроколоидна превръзка, който има матрица от набъбващи агенти.
Форми, видове и видове
Съществува голямо разнообразие от видове и употреби на хидрогелове. „Интелигентните хидрогелове“ например са набъбващи молекулни мрежи, които се превръщат в гел в разтворител и могат да извършват механична работа чрез набъбващата си сила. Интелигентното поведение от този тип се проявява само от някои полимерни мрежи, които могат да реагират селективно на градиент от променливи на физическата среда. Чувствителността може да бъде постигната до температура, рН или йон и вещество концентрация. Други приложения на хидрогеловете в медицинската технология включват меки контактните лещи, вътреочни лещи и пластмаса импланти. Тези вещества отговарят на дисперсните системи и се състоят от поне два компонента. Обикновено един от компонентите е твърдо вещество като желиращи агенти или сгъстители. Вторият компонент обикновено отговаря на водата, която се използва като диспергатор.
Структура и режим на работа
Хидрогелът е желирана течност, т.е. гел, получен в контакт с подходящо набъбващо средство, като например целулозно производно. За разлика от олеогелите, всички хидрогелове имат високо съдържание на вода. По правило общото водно съдържание е между 80 и 90 процента. Хидрогелът обикновено не съдържа мазнини и има неразтворими във вода свойства. Това е полимер, т.е. химично вещество, състоящо се от макромолекули. Тези макромолекули са съставени от определен брой структурни единици, известни също като конституционни повтарящи се единици. Прилагателното „полимер“ буквално означава „изградено от равни части“. The молекули на полимер не трябва да бъдат идентични. Полимерът съществува и във физиологията. Това са вътреклетъчно синтезирани вещества, които служат като енергийни запаси под формата на протеини, нуклеинова киселина или подобни вещества. Те изпълняват структурни клетъчни функции и също така са активни в метаболизма, разпознават състоянията и могат да доведат до промени. Като биополимери, полимерите са от съществено значение за самия живот. Този тип полимер обаче трябва да се различава от изкуствено синтезирания хидрогел. В хидрогела макромолекулите са свързани чрез йонни или ковалентни връзки в триизмерна мрежа. Физически те са заплетени, за да образуват мрежа от полимерни вериги. Поради съдържащите се в тях полимерни компоненти с хидрофилни свойства, те обикновено набъбват в присъствието на вода до значително увеличаване на сила на звука без да губят своята сплотеност в мрежата. Хидрогеловете от медицински клас са биосъвместими и проявяват механични свойства, напомнящи на тъканите.
Медицински и здравни ползи
Хидрогеловете се използват за прилагане на локално прилагани агенти, имат отношение към техниките за имплантиране и се използват за лечение на сухота рани или ревматични лезии. Като превръзки за рани, хидрогеловете имат охлаждащ ефект. Освен това, поради изпаряването на водата, те проявяват хидратиращи ефекти за кратко време и в същото време имат ефект на изсушаване в дългосрочен план. Хидрогелните превръзки за рани не се смазват повторно. Те могат да съдържат активна съставка и се използват в тази форма за прилагане на определени лекарства за локално лечение на заболявания. Охлаждането и сушенето са желателни, например, в контекста на ухапвания от насекоми, Слънчево изгаряне, спортни наранявания, ревматизъм, и нощно теле спазми. Хидрогеловете вече се използват и при лечението на различни кожа заболявания. От своя страна, хидрогеловете без активни съставки се използват за влага грижа за раната и в този контекст се използват предимно за запазване рани влажна. Такова овлажняване се извършва в контекста на сухи некрози, но може да подпомогне и излекуването на прости рани във фазата на гранулиране или епителизация. Гелът може да се прилага самостоятелно или да се постави завършен под превръзка за рани. Значението на хидрогеловете в медицината обаче е от значение не само за грижата за рани. Хидрогеловете са позволили изобретяването на меки контактните лещи и вътреочни лещи, които се използват от миналия век. Те също така подкрепят напредъка в технологията за имплантиране. Пластмаса импланти се прилагат от пластични хирурзи за замяна на повредени или напълно разрушени части на тялото и могат да служат и за увеличаване на съществуващи части на тялото, като напр гръдни импланти за увеличаване на бюста.
