[Definizione scientifica]
Gli idrogel sono reti di catene polimeriche idrofile, chiamate gel colloidali, in cui l'acqua è il mezzo di dispersione. Il software tridimensionale è dovuto alle catene polimeriche idrofile tenute insieme dalla reticolazione. A causa della reticolazione, l'integrità strutturale della rete di idrogel non sarà dissolta da alte concentrazioni di acqua (doi:10.1021/acs.jchemed.6b00389). Gli idrogel sono anche reti polimeriche naturali o sintetiche altamente assorbenti (possono contenere più del 90% di acqua). Il termine “idrogel” è apparso per la prima volta in letteratura nel 1894 (doi:10.1007/BF01830147). Inizialmente, la ricerca sugli idrogel si è concentrata su questa rete di polimeri reticolati chimicamente relativamente semplice per studiarne le caratteristiche di base, come la cinetica e l'equilibrio di rigonfiamento/rigonfiamento, la diffusione del soluto, la transizione di fase del volume e l'attrito radente e ricercare tali applicazioni. Come l'oftalmologia e la somministrazione di farmaci. Con il continuo sviluppo della ricerca sull'idrogel, la sua attenzione si è spostata dalle semplici reti alle reti di "risposta". In questa fase sono stati sviluppati vari idrogel in grado di rispondere ai cambiamenti delle condizioni ambientali come pH, temperatura e campi elettrici e magnetici. Viene proposto un attuatore in idrogel che risponde ai campi elettrici e magnetici. Tuttavia, gli idrogel a quel tempo erano solitamente troppo morbidi o troppo fragili meccanicamente, il che limitava notevolmente le loro potenziali applicazioni. Con l'avvento del nuovo millennio, anche gli idrogel sono entrati in una nuova era, con miglioramenti rivoluzionari nelle loro proprietà meccaniche. Questo successo ha portato a molti studi interdisciplinari sugli idrogel. Al giorno d'oggi, è possibile utilizzare una varietà di metodi chimici con strutture che consumano energia per produrre idrogel più forti dei muscoli e della cartilagine. Inoltre, raggiunge anche altre funzioni, come l'auto-guarigione, le risposte a stimoli multipli, l'adesione, la super bagnabilità, ecc. Lo sviluppo innovativo dell'idrogel forte ha notevolmente ampliato le potenziali applicazioni di questo materiale in vari campi, inclusi robot morbidi, artificiali organi, medicina rigenerativa, ecc. (doi:/10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Lo scopo principale】
1. Scaffold nell'ingegneria dei tessuti (doi:10.1002/advs.201801664).
2. Quando viene utilizzato come impalcatura, l'idrogel può contenere cellule umane per riparare i tessuti. Imitano il microambiente 3D delle cellule (doi:10.1039/C4RA12215).
3. Utilizzare pozzetti rivestiti di idrogel per la coltura cellulare (doi:10.1126/science.1116995).
4. Idrogel sensibili all'ambiente (chiamati anche "gel intelligenti" o "gel intelligenti"). Questi idrogel hanno la capacità di rilevare i cambiamenti di pH, temperatura o concentrazione di metaboliti e di rilasciare tali cambiamenti (doi:10.1016/j.jconrel.2015.09.011).
5. Idrogel iniettabile, che può essere utilizzato come vettore di farmaci per il trattamento di malattie o vettore cellulare per scopi di rigenerazione o ingegneria tissutale (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).
6. Sistema di somministrazione di farmaci a rilascio prolungato. La forza ionica, il pH e la temperatura possono essere utilizzati come fattori scatenanti per controllare il rilascio di farmaci (doi:10.1016/j.cocis.2010.05.016).
7. Fornire assorbimento di tessuti necrotici e fibrotici, sgrassaggio e sbrigliamento
8. Gli idrogel che reagiscono a molecole specifiche (come glucosio o antigeni) possono essere utilizzati come biosensori o DDS (doi: 10.1021/cr500116a).
9. I pannolini usa e getta possono assorbire l'urina o mettere gli assorbenti (doi:10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).
10. Lenti a contatto (silicone idrogel, poliacrilammide, silicone idrogel).
11. Elettrodi medicali EEG ed ECG che utilizzano idrogel composti da polimeri reticolati (ossido di polietilene, poliAMPS e polivinilpirrolidone).
12. Idrogel esplosivi.
13. Somministrazione e diagnosi rettale.
14. Imballaggio di punti quantici.
15. Protesi mammarie (aumento del seno).
16. Colla.
17. Particelle utilizzate per mantenere l'umidità del suolo nelle zone aride.
18. Medicazioni per guarire ustioni o altre ferite difficili da guarire. Il gel per ferite è molto utile per creare o mantenere un ambiente umido.
19. Deposito di farmaci per uso esterno; in particolare i farmaci ionici veicolati dalla ionoforesi.
20. Un materiale che simula i tessuti della mucosa animale, utilizzato per testare le proprietà di adesione alla mucosa dei sistemi di somministrazione di farmaci (doi:10.1039/C5CC02428E).
21. Produzione di energia termica. Quando combinato con ioni, può dissipare il calore da dispositivi elettronici e batterie e convertire lo scambio di calore in carica elettrica.
【I nostri progressi attuali】
Al momento, le nostre applicazioni di idrogel sono utilizzate principalmente in cosmetologia e trattamento medico e mantengono la posizione di leader nel settore dell'idrogel in patria e all'estero in termini di tecnologia e QA\QC rimane stabile.
Tempo di pubblicazione: 11 agosto-2021