hydrogel

hydrogel är en polymer som har en hög vattenhalt och som samtidigt inte är vattenlöslig. Som polymer består ämnet av makromolekyler i ett tredimensionellt nätverk, som sväller i kontakt med ett lösningsmedel och ändå behåller sin sammanhållning. Hydrogel spelar en roll i medicinsk teknik för sårförband, linser och implantat.

Vad är hydrogel

Hydrogel är en vatteninnehållande och samtidigt vattenolöslig polymer. Hydrogelmolekyler är kemiskt kopplade för att bilda tredimensionella nätverk, till exempel genom joniska eller kovalenta bindningar. De kan också vara fysiskt kopplade för att bilda ett nätverk, till exempel genom att trassla in polymerkedjor. I vatten sväller de upp på grund av en inbyggd och hydrofil polymerkomponent och får därmed en hög volymökning. Materialkohesionen förblir oförändrad.

Hydrogener spelar en roll i ett betydande antal bioteknologiska utvecklingar, till exempel i form av kontaktlinser. På grund av deras biokompatibilitet och vävnadsliknande mekaniska egenskaper är de också idealiska för administrering av aktiva ingredienser och behandling av sår.

Inom medicin står termen hydrogeler också för ett sårförband av geler med högt vatteninnehåll. De vattenhaltiga gelerna vätsker under mekanisk kraft. I betydelsen av sårförband kallas hydrogeler också hydrofila geler. I detta sammanhang måste man skilja mellan hydrogel och hydrokolloidförband, som har en matris av svällmedel.

Former, typer och typer

Det finns många olika typer och användningsformer av hydrogeler."Smarta hydrogeler" är till exempel svullnadsmolekylära nätverk som förvandlas till en gel i lösningsmedel och kan göra mekaniskt arbete genom deras svullnadskraft. Smart beteende av detta slag visas endast av vissa polymernätverk som kan reagera selektivt på en gradient av fysiska miljövariabler. Känslighet kan uppnås med avseende på temperaturen, pH-värdet eller jon- och substanskoncentrationen.

Andra användningsområden för hydrogeler inom medicinsk teknik är mjuka kontaktlinser, intraokulära linser och plastimplantat. Dessa ämnen motsvarar spridningssystem och består av minst två komponenter. Vanligtvis är en av komponenterna ett fast ämne, såsom ett gelningsmedel eller förtjockningsmedel. Den andra komponenten motsvarar vanligtvis vatten, som används som dispergeringsmedel.

Struktur och funktionalitet

Hydrogelen är en gelat vätska, dvs en gel som produceras i kontakt med ett lämpligt svällmedel, såsom ett cellulosaderivat. Till skillnad från oleoglar har alla hydrogeler ett högt vatteninnehåll. Vanligtvis är den totala vattenhalten mellan 80 och 90 procent.

Hydrogel är normalt fettfritt och har vattenolösliga egenskaper. Det är en polymer, dvs en kemikalie som består av makromolekyler. Dessa makromolekyler består av ett visst antal strukturella enheter, som också kallas konstitutionella upprepande enheter.

Adjektivet "polymer" betyder bokstavligen "består av lika delar". Molekylerna i en polymer behöver inte vara identiska. Det finns också polymer i fysiologi. Dessa är ämnen som syntetiseras intracellulärt och fungerar som energilagrar i form av proteiner, nukleinsyror eller liknande ämnen. De uppfyller strukturella cellfunktioner och är också aktiva i ämnesomsättningen, känner igen villkor och kan orsaka förändringar.

Som biopolymerer är polymerer viktiga för själva livet. Denna typ av polymer måste emellertid särskiljas från den artificiellt syntetiserade hydrogeln. I hydrogelen är makromolekylerna kopplade till joniska eller kovalenta bindningar i ett tredimensionellt nätverk. Ur fysisk synvinkel sammanflätas de i ett nätverk av polymerkedjor. På grund av polymerkomponenterna som de innehåller med hydrofila egenskaper sväller de vanligtvis i närvaro av vatten till en avsevärd volymökning utan att förlora deras sammanhållning i nätverket.

De hydrogeler som används i medicinsk teknik är biokompatibla och uppvisar mekaniska egenskaper som påminner om vävnadens egenskaper.

Du hittar din medicin här

Medicinska & hälsofördelar

Hydrogener används för att administrera lokalt applicerade aktiva ingredienser, är relevanta för implantationsteknik och används för att behandla torra sår eller reumatiska skador. Som sårförband har hydrogeler en svalande effekt. På grund av avdunstning av vatten har de dessutom en kort hydrerande effekt och har samtidigt en torkeffekt på lång sikt.

Hydrogel sårförband fylls inte på lipider. De kan innehålla en aktiv ingrediens och används i denna form för administrering av vissa läkemedel för att behandla sjukdomar lokalt. Kylning och dehydrering är önskvärt, till exempel i samband med insektsbett, solbränna, idrottsskador, reumatism och nattkramskramper. Hydrogener används också vid behandling av olika hudsjukdomar.

I sin tur används de aktiva ingrediensfria hydrogelerna för fuktig sårvård och används främst i detta sammanhang för att hålla dem fuktiga. Sådan fukthållning sker i samband med torr nekros, men kan också stödja läkningen av enkla sår inom granulerings- eller epiteliseringsfasen. Gelén kan antingen appliceras på egen hand eller stängas under en sårdyna.

Hydrogels betydelse i medicinen är inte bara relevant för sårvård. Hydrogener möjliggjorde uppfinningen av mjuka kontaktlinser och intraokulära linser, eftersom de har använts sedan förra seklet. Dessutom har de stött framstegen inom implantatteknik. Plastimplantat används genom plastikkirurgi som ersättning för skadade eller helt förstörda kroppsdelar och kan också användas för att förstora befintliga kroppsdelar, till exempel som bröstimplantat för bröstförstoring.