[Вызначэнне навукі]
Гідрагелі - гэта сеткі гідрафільных палімерных ланцугоў, званыя калоіднымі гелямі, у якіх вада з'яўляецца дысперсійным асяроддзем. Трохмернае праграмнае забеспячэнне звязана з гідрафільнымі палімернымі ланцугамі, злучанымі паміж сабой зшываннем. Дзякуючы папярочнаму злучэнню структурная цэласнасць гідрагелевай сеткі не будзе разбурана высокімі канцэнтрацыямі вады (doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00389). Гідрагелі таксама з'яўляюцца высокапаглынальнымі (яны могуць утрымліваць больш за 90% вады) натуральных або сінтэтычных палімерных сетак. Тэрмін «гідрагель» упершыню з'явіўся ў літаратуры ў 1894 г. (doi: 10.1007/BF01830147). Першапачаткова даследаванні гідрагеляў былі сканцэнтраваны на гэтай адносна простай хімічна сшытай палімернай сетцы, каб вывучыць яе асноўныя характарыстыкі, такія як кінетыка набракання/набракання і раўнавага, дыфузія растворанага рэчыва, аб'ёмны фазавы пераход і трэнне слізгання, а таксама даследаванні такіх прыкладанняў. Такія, як афтальмалогія і дастаўка лекаў. У сувязі з бесперапынным развіццём даследаванняў гідрагеля яго фокус перамясціўся з простых сетак на сеткі "рэагавання". На гэтым этапе былі распрацаваны розныя гідрагелі, якія могуць рэагаваць на змены ўмоў навакольнага асяроддзя, такія як рН, тэмпература, электрычнае і магнітнае палі. Прапануецца гідрагелевы прывад, які рэагуе на электрычныя і магнітныя палі. Аднак гідрагелі ў той час звычайна былі занадта мяккімі або занадта далікатнымі механічна, што значна абмяжоўвала іх патэнцыйнае прымяненне. З надыходам новага тысячагоддзя гідрагелі таксама ўступілі ў новую эру з прарыўнымі паляпшэннямі ў сваіх механічных уласцівасцях. Гэты поспех прывёў да шматлікіх міждысцыплінарных даследаванняў гідрагеляў. У наш час для атрымання гідрагеляў, мацнейшых за мышцы і храсткі, можна выкарыстоўваць розныя хімічныя метады з энергазатратнымі структурамі. Акрамя таго, ён таксама дасягае іншых функцый, такіх як самавыгаенне, шматлікія рэакцыі на раздражняльнікі, адгезія, звыш змочвальнасць і г. д. Інавацыйная распрацоўка моцнага гідрагеля значна пашырыла патэнцыйнае прымяненне гэтага матэрыялу ў розных галінах, у тым ліку мяккіх робатаў, штучных органаў, рэгенератыўнай медыцыны і г.д. (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Галоўная мэта.
1. Падмосткі ў тканкавай інжынерыі (doi: 10.1002/advs.201801664).
2. Пры выкарыстанні ў якасці эшафота гідрагель можа ўтрымліваць чалавечыя клеткі для аднаўлення тканін. Яны імітуюць 3D -мікраасяроддзе клетак (doi: 10.1039/C4RA12215).
3. Выкарыстоўвайце лункі з пакрыццём гідрагелем для культуры клетак (doi: 10.1126/science.1116995).
4. Экалагічна адчувальныя гідрагелі (таксама званыя «разумныя гелі» або «разумныя гелі»). Гэтыя гідрагелі маюць магчымасць адчуваць змены рн, тэмпературы або канцэнтрацыі метабалітаў і вызваляць такія змены (doi: 10.1016/j.jconrel.2015.09.011).
5. Ін'екцыйны гідрагель, які можа быць выкарыстаны ў якасці носьбіта лекавага сродку для лячэння захворванняў або носьбіта клетак у мэтах рэгенерацыі або тканкавай інжынерыі (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).
6. Сістэма дастаўкі лекавага сродку з устойлівым вызваленнем. Іённая сіла, рН і тэмпература могуць быць выкарыстаны ў якасці пускавых механізмаў для кантролю за вызваленнем лекаў (doi: 10.1016/j.cocis.2010.05.016).
7. Забяспечваюць паглынанне некратычных і фіброзных тканін, абястлушчванне і ачышчэнне
8. Гідрагелі, якія рэагуюць на спецыфічныя малекулы (напрыклад, глюкозу або антыгены), можна выкарыстоўваць у якасці біяцэнзараў або DDS (doi: 10.1021/cr500116a).
9. Аднаразовыя падгузнікі могуць ўбіраць мачу або класці ў гігіенічныя сурвэткі (doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).
10. Кантактныя лінзы (сіліконавы гідрагель, поліакрыламід, крэмнійзмяшчальны гідрагель).
11. Медыцынскія электроды для ЭЭГ і ЭКГ з выкарыстаннем гідрагеляў, якія складаюцца з сшытых палімераў (аксід поліэтылену, поліАМПС і полівінілпіролідон).
12. Гідрагелевыя выбуховыя рэчывы.
13. Рэктальнае ўвядзенне і дыягностыка.
14. Упакоўка квантавых кропак.
15. Грудныя імплантаты (павелічэнне грудзей).
16. Клей.
17. Часціцы, якія выкарыстоўваюцца для падтрымання вільготнасці глебы ў засушлівых раёнах.
18. Павязкі для гаення апёкаў або іншых цяжка загойваюцца ран. Гель для ран вельмі дапамагае ў стварэнні або падтрыманні вільготнай асяроддзя.
19. Захоўванне лекавых сродкаў для вонкавага прымянення; асабліва іённыя прэпараты, якія дастаўляюцца пры іянафарэзе.
20. Матэрыял, які імітуе тканіны слізістай абалонкі жывёл, выкарыстоўваецца для праверкі адгезійных уласцівасцяў слізістых абалонак сістэм дастаўкі лекавых сродкаў (DOI: 10.1039/C5CC02428E).
21. Вытворчасць цеплавой энергіі. У спалучэнні з іёнамі ён можа адводзіць цяпло ад электронных прылад і батарэй і пераўтвараць цеплаабмен у электрычны зарад.
【Наш бягучы прагрэс】
У цяперашні час наша прымяненне гідрагеля ў асноўным выкарыстоўваецца ў касметалогіі і лячэнні, і ўтрымлівае лідзіруючыя пазіцыі ў прамысловасці гідрагеляў у краіне і за мяжой з пункту гледжання тэхналогій, і QA \ QC застаюцца стабільнымі.
Час публікацыі: 11 жніўня-21 жніўня