Hydrogel je polymer, který nese vysoký obsah voda a zároveň není rozpustný ve vodě. Jako polymer se látka skládá z makromolekul v trojrozměrné síti, které bobtnají při kontaktu s rozpouštědlem při zachování soudržnosti. Hydrogel hraje roli v lékařské technologii pro obvazy na rány, čočky a implantáty.
Co je hydrogel?
Díky své biokompatibilitě a tkáňovým mechanickým vlastnostem jsou hydrogely ideální pro dodávání léčiv a péče o rány. Hydrogel je polymer, který obsahuje voda a je také nerozpustný ve vodě. Hydrogel molekuly jsou chemicky spojeny za vzniku trojrozměrných sítí, například iontovými nebo kovalentními vazbami. Mohou být také fyzicky spojeny za vzniku sítě, například zapletením polymerních řetězců. v vodabobtnají díky zabudované a hydrofilní polymerní složce a tak dosahují vysokého nárůstu objem. Soudržnost materiálu zůstává nezměněna. Hydrogely hrají roli ve značném počtu biotechnologických vývojů, například ve formě kontaktní čočky. Jejich biokompatibilita a mechanické vlastnosti podobné tkáni je také činí ideálními pro podávání léků a péče o rány. Například v medicíně termín hydrogely označuje obvaz na rány vyrobený z gely které mají vysoký obsah vody. Vodná gely zkapalňuje působením mechanických sil. Ve smyslu obvazů na rány se hydrogely také nazývají hydrofilní gely. V této souvislosti je třeba odlišit hydrogel hydrokoloidní obvaz, který má matrici bobtnavých látek.
Formy, typy a druhy
Hydrogelů existuje široká škála typů a použití. „Inteligentní hydrogely“ jsou například bobtnající molekulární sítě, které se stávají gelem v rozpouštědle a díky své bobtnavosti mohou provádět mechanické práce. Chytré chování tohoto typu se projevuje pouze u určitých polymerních sítí, které mohou selektivně reagovat na gradient fyzikálních proměnných prostředí. Citlivosti lze dosáhnout na teplotu, pH nebo ionty a látky koncentrace. Mezi další aplikace hydrogelů v lékařské technologii patří měkké kontaktní čočky, nitrooční čočky a plast implantáty. Tyto látky odpovídají disperzním systémům a skládají se alespoň ze dvou složek. Jednou ze složek je obvykle pevná látka, jako jsou želatinační činidla nebo zahušťovadla. Druhá složka obvykle odpovídá vodě, která se používá jako dispergační prostředek.
Struktura a způsob provozu
Hydrogel je gelovitá kapalina, tj. Gel vyrobený ve styku s vhodným bobtnavým činidlem, jako je derivát celulózy. Na rozdíl od oleogelů mají všechny hydrogely vysoký obsah vody. Celkový obsah vody se zpravidla pohybuje mezi 80 a 90 procenty. Hydrogel je obvykle bez tuku a má vlastnosti nerozpustné ve vodě. Je to polymer, tj. Chemická látka sestávající z makromolekul. Tyto makromolekuly jsou tvořeny určitým počtem strukturních jednotek, známých také jako konstituční opakující se jednotky. Adjektivum „polymer“ doslovně znamená „vybudováno ze stejných částí“. The molekuly polymeru nemusí být identické. Polymer existuje také ve fyziologii. Jedná se o intracelulárně syntetizované látky, které slouží jako zásoby energie ve formě Proteinů, nukleové kyseliny nebo podobné látky. Plní strukturální funkce buněk a jsou také aktivní v metabolismu, rozpoznávají stavy a mohou způsobit změny. Jako biopolymery jsou polymery nezbytné pro samotný život. Tento typ polymeru je však třeba odlišovat od uměle syntetizovaného hydrogelu. V hydrogelu jsou makromolekuly spojeny iontovými nebo kovalentními vazbami do trojrozměrné sítě. Fyzicky jsou zapleteny a tvoří síť polymerních řetězců. Vzhledem k polymerním složkám s hydrofilními vlastnostmi, které obsahují, obvykle bobtnají v přítomnosti vody a značně se zvyšují objem aniž by ztratili soudržnost v síti. Lékařské hydrogely jsou biokompatibilní a vykazují mechanické vlastnosti připomínající tkáň.
Lékařské a zdravotní výhody
Hydrogely se používají k podávání lokálně aplikovaných látek, jsou relevantní pro implantační techniky a používají se k ošetření za sucha rány nebo revmatické léze. Jako obvazy na rány mají hydrogely chladicí účinek. Navíc díky odpařování vody vykazují krátkodobě hydratační účinky a současně mají dlouhodobě vysušující účinek. Hydrogelové obvazy na rány se nemazají. Mohou obsahovat účinnou látku a v této formě se používají k podávání určitých léků k lokální léčbě nemocí. Chlazení a sušení jsou žádoucí například v kontextu hmyzí štípnutí, úžeh, sportovní zranění, revmatismusa noční telátko křeče. Hydrogely se nyní také používají při léčbě různých kůže nemoci. Na vlhké se zase používají hydrogely bez účinných látek péče o rány a v této souvislosti se primárně používají k uchování rány vlhký. K takové zvlhčování dochází v kontextu suchých nekróz, ale může také podpořit hojení jednoduchých rány ve fázi granulace nebo epitelizace. Gel může být aplikován samostatně nebo umístěn kompletně pod krytí rány. Význam hydrogelů v medicíně však není relevantní pouze pro péči o rány. Hydrogely umožnily vynález měkkých kontaktní čočky a nitrooční čočky, které se používají od minulého století. Rovněž podpořili pokrok v implantační technologii. Plastický implantáty jsou aplikovány plastickými chirurgy k nahrazení poškozených nebo zcela zničených částí těla a mohou také sloužit ke zvětšení stávajících částí těla, jako např prsní implantáty for zvětšení prsou.
