hydrogel

hydrogel er en polymer som har et høyt innhold av vann og som samtidig ikke er vannløselig. Som en polymer består stoffet av makromolekyler i et tredimensjonalt nettverk, som svulmer i kontakt med et løsningsmiddel og likevel beholder deres samhørighet. Hydrogel spiller en rolle i medisinsk teknologi for sårbandasjer, linser og implantater.

Hva er hydrogel

Hydrogel er en vannholdig og samtidig vannoppløselig polymer. Hydrogelmolekyler er kjemisk bundet for å danne tredimensjonale nettverk, for eksempel ved ioniske eller kovalente bindinger. De kan også være fysisk knyttet til å danne et nettverk, for eksempel ved å sammenfiltrere polymerkjeder. I vann svulmer de opp på grunn av en innebygd og hydrofil polymerkomponent og får dermed en høy volumøkning. Materialets samhørighet forblir uendret.

Hydrogeler spiller en rolle i et betydelig antall bioteknologiske utviklinger, for eksempel i form av kontaktlinser. På grunn av deres biokompatibilitet og vevslignende mekaniske egenskaper, er de også ideelle for å administrere aktive ingredienser og behandle sår.

I medisin står uttrykket hydrogeler også for en sårforbinding laget av geler med høyt vanninnhold. De vandige gelene blir flytende under påvirkning av mekaniske krefter. I betydningen sårforbindelser blir hydrogeler også referert til som hydrofile geleer. I denne sammenheng må det skilles mellom hydrogel og hydrokolloid forbinding, som har en matrise av hevelsesmidler.

Former, typer og typer

Det er mange forskjellige typer og bruksformer av hydrogeler."Smarte hydrogeler" er for eksempel hevelse av molekylære nettverk som blir til en gel i løsningsmidler og kan utføre mekanisk arbeid gjennom hevelse. Smart oppførsel av denne typen vises bare av visse polymernettverk som kan reagere selektivt på en gradient av fysiske miljøvariabler. Følsomheter kan oppnås med hensyn til temperatur, pH-verdi eller ion- og stoffkonsentrasjon.

Andre anvendelsesområder for hydrogeler innen medisinsk teknologi er myke kontaktlinser, intraokulære linser og plastimplantater. Disse stoffene tilsvarer spredte systemer og består av minst to komponenter. Vanligvis er en av komponentene et fast stoff, så som et geleringsmiddel eller fortykningsmiddel. Den andre komponenten tilsvarer vanligvis vann, som brukes som dispergeringsmiddel.

Struktur og funksjonalitet

Hydrogelen er en gelert væske, dvs. en gel som produseres i kontakt med et egnet hevelsesmiddel, så som et cellulosederivat. I motsetning til oleogler, har alle hydrogeler et høyt vanninnhold. Vanligvis er det totale vanninnholdet mellom 80 og 90 prosent.

Hydrogel er normalt fettfri og har vannoppløselige egenskaper. Det er en polymer, det vil si et kjemisk stoff bestående av makromolekyler. Disse makromolekylene består av et visst antall strukturelle enheter, som også omtales som konstitusjonelle repeterende enheter.

Adjektivet "polymer" betyr bokstavelig talt "består av like deler". Molekylene til en polymer trenger ikke å være identiske. Det er også polymer i fysiologi. Dette er stoffer som syntetiseres intracellulært og fungerer som energilagre i form av proteiner, nukleinsyrer eller lignende stoffer. De oppfyller strukturelle cellefunksjoner og er også aktive i stoffskiftet, gjenkjenner forhold og kan forårsake endringer.

Som biopolymerer er polymerer essensielle for selve livet. Imidlertid må denne typen polymer skilles fra den kunstig syntetiserte hydrogel. I hydrogel er makromolekylene koblet sammen med ioniske eller kovalente bindinger i et tredimensjonalt nettverk. Fra et fysisk synspunkt er de flettet sammen for å danne et nettverk av polymerkjeder. På grunn av polymerkomponentene de inneholder med hydrofile egenskaper, svulmer de vanligvis i nærvær av vann til en betydelig volumøkning uten å miste kohesjonen i nettverket.

Hydrogenene som brukes i medisinsk teknologi er biokompatible og viser mekaniske egenskaper som minner om vevets egenskaper.

Du finner medisinene dine her

Medisinske og helsemessige fordeler

Hydrogener brukes til å administrere lokalt påførte aktive ingredienser, er relevante for implantasjonsteknologi og brukes til å behandle tørre sår eller revmatiske lesjoner. Som sårbandasjer har hydrogeler en avkjølende effekt. I tillegg har de fordamping av vann en kortsiktig hydrerende effekt og har samtidig en tørkeeffekt på lang sikt.

Hydrogel sårbandasjer blir ikke lipidpåfyllende. De kan inneholde en aktiv ingrediens og brukes i denne formen for administrering av visse medisiner for å behandle sykdommer lokalt. Avkjøling og dehydrering er ønskelig, for eksempel i sammenheng med insektbitt, solbrenthet, idrettsskader, revmatisme og nattlige leggkramper. Hydrogener brukes også til behandling av forskjellige hudsykdommer.

På sin side brukes de aktive ingrediensfrie hydrogelene til fuktig sårpleie og brukes først og fremst i denne sammenheng for å holde dem fuktige. Slik fuktighetsretensjon skjer i sammenheng med tørr nekrose, men kan også støtte helbredelse av enkle sår i granulerings- eller epiteliseringsfasen. Gelen kan enten påføres på egen hånd eller lukkes under en sårpute.

Viktigheten av hydrogeler i medisin er ikke bare relevant for sårbehandling. Hydrogeler gjorde oppfinnelsen av myke kontaktlinser og intraokulære linser mulig, slik de har vært i bruk siden forrige århundre. I tillegg har de støttet fremskritt innen implantatteknologi. Plastimplantater brukes ved plastisk kirurgi som erstatning for skadede eller fullstendig ødelagte kroppsdeler og kan også tjene til å forstørre eksisterende kroppsdeler, for eksempel som brystimplantater for brystforstørrelse.