الهيدروجيل عبارة عن بوليمر يحتوي على نسبة عالية من ماء وفي نفس الوقت غير قابل للذوبان في الماء. باعتبارها بوليمر ، تتكون المادة من جزيئات كبيرة في شبكة ثلاثية الأبعاد تنتفخ عند ملامستها للمذيب مع الحفاظ على التماسك. يلعب الهيدروجيل دورًا في التكنولوجيا الطبية لضمادات الجروح والعدسات و يزرع.
ما هو هيدروجيل؟
نظرًا لتوافقها الحيوي وخصائصها الميكانيكية الشبيهة بالأنسجة ، تعتبر الهلاميات المائية مثالية لتوصيل الأدوية و العناية بالجروح. الهيدروجيل عبارة عن بوليمر يحتوي على ماء وهو أيضًا غير قابل للذوبان في الماء. هيدروجيل الجزيئات ترتبط كيميائيًا لتشكيل شبكات ثلاثية الأبعاد ، على سبيل المثال عن طريق الروابط الأيونية أو التساهمية. يمكن أيضًا ربطها ماديًا لتشكيل شبكة ، على سبيل المثال عن طريق تشابك سلاسل البوليمر. في ماء، فإنها تنتفخ بسبب مكون بوليمر مدمج ومحبة للماء وبالتالي تحصل على زيادة عالية في حجم. يظل تماسك المواد دون تغيير. تلعب الهلاميات المائية دورًا في عدد كبير من التطورات التكنولوجية الحيوية ، على سبيل المثال في شكل العدسات اللاصقة. كما أن توافقها الحيوي وخصائصها الميكانيكية الشبيهة بالأنسجة يجعلها مثالية لتوصيل الأدوية و العناية بالجروح. في الطب ، على سبيل المثال ، يشير مصطلح الهلاميات المائية أيضًا إلى ضماد الجرح المواد الهلامية التي تحتوي على نسبة عالية من الماء. المائي المواد الهلامية تسييل تحت تأثير القوى الميكانيكية. في معنى ضمادات الجرح ، تسمى الهلاميات المائية أيضًا ماء المواد الهلامية. في هذا السياق ، ينبغي التمييز بين هيدروجيل خلع الملابس، الذي يحتوي على مصفوفة من عوامل التورم.
أشكال وأنواع وأنواع
توجد مجموعة متنوعة من أنواع واستخدامات الهلاميات المائية. "الهلاميات المائية الذكية" ، على سبيل المثال ، عبارة عن شبكات جزيئية منتفخة تتحول إلى مادة هلامية في مذيب ويمكنها أداء الأعمال الميكانيكية من خلال قدرتها على الانتفاخ. يتم عرض السلوك الذكي من هذا النوع فقط من خلال شبكات بوليمر معينة يمكنها الاستجابة بشكل انتقائي لتدرج المتغيرات البيئية المادية. يمكن تحقيق الحساسيات لدرجة الحرارة أو الأس الهيدروجيني أو الأيونات والمادة من التركيز. تشمل التطبيقات الأخرى للهلاميات المائية في التكنولوجيا الطبية اللينة العدسات اللاصقةوعدسات باطن العين والبلاستيك يزرع. تتوافق هذه المواد مع أنظمة التشتت وتتكون من مكونين على الأقل. عادةً ما يكون أحد المكونات عبارة عن مادة صلبة مثل عوامل التبلور أو المكثفات. المكون الثاني يتوافق عادة مع الماء ، والذي يستخدم كمشتت.
هيكل وطريقة التشغيل
الهيدروجيل عبارة عن سائل هلامي ، أي هلام يتم إنتاجه بالتلامس مع عامل انتفاخ مناسب ، مثل مشتق السليلوز. على عكس الأوليوجل ، تحتوي جميع الهلاميات المائية على نسبة عالية من الماء. كقاعدة عامة ، يتراوح المحتوى المائي الإجمالي بين 80 و 90 بالمائة. عادةً ما يكون الهيدروجيل خاليًا من الدهون وله خصائص غير قابلة للذوبان في الماء. إنه بوليمر ، أي مادة كيميائية تتكون من جزيئات كبيرة. تتكون هذه الجزيئات الكبيرة من عدد معين من الوحدات الهيكلية ، والمعروفة أيضًا باسم وحدات التكرار الدستورية. تعني صفة "البوليمر" حرفياً "مبني من أجزاء متساوية". ال الجزيئات من البوليمر لا يجب أن تكون متطابقة. البوليمر موجود أيضًا في علم وظائف الأعضاء. هذه هي المواد المركبة داخل الخلايا التي تعمل كمخازن للطاقة في شكل البروتينات, احماض نووية أو مواد مماثلة. إنها تؤدي وظائف الخلية الهيكلية وتنشط أيضًا في عملية التمثيل الغذائي ، وتتعرف على الحالات ويمكن أن تحدث تغييرات. البوليمرات الحيوية ، البوليمرات ضرورية للحياة نفسها. ومع ذلك ، يجب تمييز هذا النوع من البوليمر عن الهيدروجيل المركب صناعياً. في الهيدروجيل ، ترتبط الجزيئات الكبيرة بروابط أيونية أو تساهمية في شبكة ثلاثية الأبعاد. جسديا ، هم متشابكون لتشكيل شبكة من سلاسل البوليمر. نظرًا لمكونات البوليمر ذات الخصائص المحبة للماء التي تحتوي عليها ، فإنها تنتفخ عادةً في وجود الماء لتؤدي إلى زيادة كبيرة في حجم دون أن يفقدوا تماسكهم في الشبكة. الهلاميات المائية الطبية متوافقة حيوياً وتظهر خصائص ميكانيكية تذكرنا بالأنسجة.
الفوائد الطبية والصحية
تستخدم الهلاميات المائية لإدارة العوامل المطبقة محليًا ، وهي ذات صلة بتقنيات الزرع ، وتستخدم لعلاج الجفاف الجروح أو الآفات الروماتيزمية. كضمادات للجروح ، الهلاميات المائية لها تأثير تبريد. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لتبخر الماء ، فإنها تظهر تأثيرات ترطيب لفترة قصيرة وفي نفس الوقت يكون لها تأثير تجفيف على المدى الطويل. ضمادات الجروح هيدروجيل لا يتم إعادة تشحيمها. قد تحتوي على عنصر نشط وتستخدم في هذا الشكل لإدارة بعض الأدوية لعلاج الأمراض محليًا. التبريد والتجفيف مرغوب فيه ، على سبيل المثال ، في سياق لدغ الحشرات, ضربة شمس, الإصابات الرياضية, روماتزم، وعجل الليل تشنجات. تستخدم الهلاميات المائية الآن أيضًا في علاج مختلف بشرة الأمراض. في المقابل ، تستخدم الهلاميات المائية بدون مكونات نشطة للترطيب العناية بالجروح وفي هذا السياق ، تستخدم في المقام الأول للحفاظ على الجروح رطب. يحدث هذا الترطيب في سياق النخر الجاف ، ولكن يمكن أيضًا أن يدعم شفاء البساطة الجروح في مرحلة التحبيب أو التكوير. يمكن وضع الجل من تلقاء نفسه أو وضعه تحت ضمادة الجرح. ومع ذلك ، فإن أهمية الهلاميات المائية في الطب لا تتعلق فقط بالعناية بالجروح. لقد مكنت الهلاميات المائية من اختراع مادة لينة العدسات اللاصقة وعدسات باطن العين ، والتي تم استخدامها منذ القرن الماضي. لقد دعموا أيضًا التقدم في تقنية الزرع. بلاستيك يزرع يتم تطبيقها من قبل جراحي التجميل لاستبدال أجزاء الجسم التالفة أو المدمرة تمامًا ويمكن أن تعمل أيضًا على زيادة أجزاء الجسم الموجودة ، مثل زراعة الثدي For تكبير الثدي.
