[Definicija znanosti]
Hidrogeli so mreže hidrofilnih polimernih verig, imenovanih koloidni geli, v katerih je voda disperzijski medij. Tridimenzionalna programska oprema je posledica hidrofilnih polimernih verig, ki jih drži skupaj z navzkrižnim povezovanjem. Zaradi navzkrižnega povezovanja strukturna celovitost hidrogelnega omrežja ne bo raztopljena z visokimi koncentracijami vode (doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00389). Hidrogeli so tudi zelo vpojna (lahko vsebujejo več kot 90% vode) naravna ali sintetična polimerna omrežja. Izraz "hidrogel" se je v literaturi prvič pojavil leta 1894 (doi: 10.1007/BF01830147). Sprva so se raziskave o hidrogelih osredotočile na to sorazmerno preprosto kemično zamreženo polimerno mrežo, da bi preučile njene osnovne značilnosti, kot so kinetika otekanja/otekanja in ravnovesje, difuzija topljene snovi, volumski fazni prehod in trenje drsenja, ter raziskave takih aplikacij. Na primer oftalmologija in dostava zdravil. Z nenehnim razvojem raziskav hidrogela se je njegov poudarek preusmeril s preprostih omrežij na omrežja z odzivom. Na tej stopnji so bili razviti različni hidrogeli, ki se lahko odzovejo na spremembe okoljskih pogojev, kot so pH, temperatura ter električna in magnetna polja. Predlagan je hidrogelni aktuator, ki se odziva na električna in magnetna polja. Vendar so bili takrat hidrogeli običajno mehansko premehki ali preveč krhki, kar je močno omejilo njihovo potencialno uporabo. S prihodom novega tisočletja so v novo dobo vstopili tudi hidrogeli z revolucionarnimi izboljšavami njihovih mehanskih lastnosti. Ta uspeh je privedel do številnih interdisciplinarnih študij hidrogelov. Dandanes lahko za izdelavo hidrogelov, ki so močnejši od mišic in hrustanca, uporabimo različne kemične metode s strukturami, ki porabljajo energijo. Poleg tega dosega tudi druge funkcije, kot so samozdravljenje, večkratni odzivi dražljajev, adhezija, super omočljivost itd. Inovativni razvoj močnega hidrogela je močno razširil potencialno uporabo tega materiala na različnih področjih, vključno z mehkimi roboti, umetnimi organov, regenerativno medicino itd. (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Glavni namen】
1. Odri v tkivnem inženiringu (doi: 10.1002/advs.201801664).
2. Ko se hidrogel uporablja kot oder, lahko vsebuje človeške celice za obnovo tkiv. Posnemajo 3D mikrookolje celic (doi: 10.1039/C4RA12215).
3. Za celično kulturo uporabite vdolbinice, prevlečene s hidrogelom (doi: 10.1126/science.1116995).
4. Okolju občutljivi hidrogeli (imenovani tudi "pametni geli" ali "pametni geli"). Ti hidrogeli lahko zaznajo spremembe pH, temperature ali koncentracije presnovkov in sprostijo te spremembe (doi: 10.1016/j.jconrel.2015.09.011).
5. Injekcijski hidrogel, ki se lahko uporablja kot nosilec zdravila za zdravljenje bolezni ali celični nosilec za namene regeneracije ali tkivnega inženiringa (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).
6. Sistem za dajanje zdravil s podaljšanim sproščanjem. Ionska jakost, pH in temperatura se lahko uporabijo kot sprožilci za nadzor sproščanja zdravila (doi: 10.1016/j.cocis.2010.05.016).
7. Zagotovite absorpcijo nekrotičnih in fibrotičnih tkiv, razmaščevanje in razmaščevanje
8. Hidrogeli, ki reagirajo na določene molekule (na primer glukozo ali antigene), se lahko uporabijo kot biosenzorji ali DDS (doi: 10.1021/cr500116a).
9. Plenice za enkratno uporabo lahko absorbirajo urin ali jih dajo v higienske vložke (doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).
10. Kontaktne leče (silikonski hidrogel, poliakrilamid, hidrogel, ki vsebuje silicij).
11. Medicinske elektrode za EEG in EKG z uporabo hidrogelov, sestavljenih iz zamreženih polimerov (polietilen oksid, polyAMPS in polivinilpirolidon).
12. Hidrogelni eksplozivi.
13. Rektalna uporaba in diagnoza.
14. Pakiranje kvantnih pik.
15. Prsni vsadki (povečanje prsi).
16. Lepilo.
17. Delci, ki se uporabljajo za vzdrževanje vlažnosti tal v sušnih območjih.
18. Obloge za zdravljenje opeklin ali drugih ran, ki se težko zacelijo. Gel za rane je zelo koristen pri ustvarjanju ali vzdrževanju vlažnega okolja.
19. Shranjevanje zdravil za zunanjo uporabo; zlasti ionska zdravila, ki jih prinaša iontoforeza.
20. Material, ki simulira tkivo živalske sluznice, ki se uporablja za preizkušanje oprijemljivosti sluznice v sistemih za dajanje zdravil (doi: 10.1039/C5CC02428E).
21. Proizvodnja toplotne energije. V kombinaciji z ioni lahko odvaja toploto iz elektronskih naprav in baterij ter pretvarja izmenjavo toplote v električni naboj.
【Naš trenutni napredek】
Trenutno se naše aplikacije za hidrogel uporabljajo predvsem v kozmetologiji in zdravljenju ter ohranjajo vodilni položaj v industriji hidrogelov doma in v tujini v smislu tehnologije, QA \ QC pa ostajajo stabilne.
Čas objave: 11. avgust-20