هیدروژل چیست؟

هیدروژل‌ها دسته‌ای از مواد پلیمری با ساختار شبکه‌ای (پیوندهای عرضی فیزیکی یا شیمیایی) هستند که قابلیت تورم و جذب آب بالایی دارند.



هیدروژل‌ها دسته‌ای از مواد پلیمری با ساختار شبکه‌ای (پیوندهای عرضی فیزیکی یا شیمیایی) هستند که قابلیت تورم و جذب آب بالایی دارند. این خصوصیت هیدروژل‌ها را از سایر پلیمرها متمایز می‌سازد. پیوندهای عرضی فیزیکی می‌توانند بوسیله‌ درهم گره خوردگی زنجیرها، ایجاد بلور در ساختار پلیمر و یا برهمکنش‌های ضعیف مثل پیوند هیدروژنی یا واندروالسی تشکیل شوندکه در شکل زیر نمایی ازاین پیوند ها دیده می شود.

اهمیت هیدروژل‌ها در کاربردهای پزشکی اولین بار در سال 1950 با استفاده از ژل پلی 2-هیدروکسی اتیل متاکریلات (PHEMA) در ساخت لنزهای تماسی نرم آشکار شد. این ژل خاصیت ترشوندگی بسیار خوب، رفتار الاستیکی بالا و زیست‌سازگاری مناسبی از خود نشان ‌داد. به این جهت نسبت به سایر پلیمرهای سنتزی شباهت خوبی با بافت‌های طبیعی بدن داشت. پس از آن تحقیقات زیادی در جهت توسعه هیدروژل‌ها در کاربردهای پزشکی صورت گرفت. همان‌طورکه اشاره شد، موفقیت یک بیومتریال به میزان زیست سازگاری آن بستگی دارد. فاکتورهای بسیاری بر زیست‌سازگاری یک ماده موثر بوده و بررسی تمام منابع موجود نشان می‌دهد که هیدروژل‌ها موادی زیست سازگار هستند. این خصوصیت در پی چند عامل است:

  • کشش سطحی هیدروژل‌ها در فصل مشترک با بافت‌های بیولوژیک پایین است و این عامل جذب پروتئین و چسبندگی سلولی را کاهش میدهد. به دلیل محتوای آب بالای این مواد، سطح هیدروژل به عنوان یک سطح قابل نفوذ ابر آبدوست شناخته می‌شود که از زیست سازگاری بالایی برخوردار است.

  • هیدروژل‌ها برخی از خصوصیات هیدرودینامیک ژل‌های بیولوژیک بدن، بافت‌ها و سلول‌ها را مدل‌سازی می‌کنند و این بررسی رفتار بافت‌های طبیعی را نیز آسان‌تر می‌سازد.

  • ماهیت نرم و الاستیک برخی از هیدروژل‌ها، اصطکاک سطحی این مواد را با بافت‌های اطراف کم می‌کند. کاهش اصطکاک سطحی باعث می‌شود که غشا موکوسی مانند سطوح داخلی عروق آسیب کمتری ببیند.

با توجه به مزایای ذکر شده، خواص مکانیکی اغلب هیدروژل‌ها پایین است (به خصوص پس از تورم). البته این مشکل را می‌توان از طریق اصلاح ساختار با روش‌های مختلف برطرف کرد.

مرور مباحث فیزیک پایه
  برای شرکت در کلاس کلیک کنید( سوم تجربی)
دبیر : حسین ناصحی