هيدروجيل

هيدروجيل هو بوليمر يحتوي على نسبة عالية من الماء وفي نفس الوقت غير قابل للذوبان في الماء. وبوصفها بوليمرًا ، تتكون المادة من جزيئات كبيرة في شبكة ثلاثية الأبعاد ، والتي تنتفخ عند ملامستها للمذيب ومع ذلك تحتفظ بتماسكها. يلعب الهيدروجيل دورًا في التكنولوجيا الطبية لضمادات الجروح والعدسات والغرسات.

ما هو هيدروجيل

الهيدروجيل عبارة عن بوليمر يحتوي على الماء وفي نفس الوقت غير قابل للذوبان في الماء. ترتبط جزيئات الهيدروجيل 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. تتضخم في الماء بسبب مكون بوليمر مدمج ومحبة للماء وبالتالي تحصل على زيادة كبيرة في الحجم. يظل تماسك المواد دون تغيير.

تلعب الهلاميات المائية دورًا في عدد كبير من التطورات التكنولوجية الحيوية ، على سبيل المثال في شكل العدسات اللاصقة. نظرًا لتوافقها الحيوي وخصائصها الميكانيكية الشبيهة بالأنسجة ، فهي أيضًا مثالية لإدارة المكونات النشطة وعلاج الجروح.

في الطب ، يشير مصطلح الهلاميات المائية أيضًا إلى ضمادة الجروح المصنوعة من المواد الهلامية التي تحتوي على نسبة عالية من الماء. تسييل المواد الهلامية المائية تحت تأثير القوى الميكانيكية. في معنى ضمادات الجرح ، يشار أيضًا إلى الهلاميات المائية على أنها مواد هلامية محبة للماء. في هذا السياق ، يجب التمييز بين الضماد الهيدروجيل والغرواني المائي ، والذي يحتوي على مصفوفة من عوامل التورم.

الأشكال والأنواع والأنواع

هناك أنواع وأشكال مختلفة لاستخدام الهلاميات المائية."الهلاميات المائية الذكية" هي ، على سبيل المثال ، شبكات جزيئية منتفخة تتحول إلى مادة هلامية في المذيبات ويمكنها القيام بأعمال ميكانيكية من خلال قدرتها على الانتفاخ. يظهر السلوك الذكي من هذا النوع فقط من خلال شبكات بوليمر معينة يمكنها التفاعل بشكل انتقائي مع تدرج من المتغيرات البيئية المادية. يمكن تحقيق الحساسيات فيما يتعلق بدرجة الحرارة أو قيمة الأس الهيدروجيني أو تركيز الأيون والمادة.

المجالات الأخرى لتطبيق الهلاميات المائية في التكنولوجيا الطبية هي العدسات اللاصقة اللينة والعدسات داخل العين والغرسات البلاستيكية. تتوافق هذه المواد مع أنظمة التشتت وتتكون من مكونين على الأقل. عادة ما يكون أحد المكونات مادة صلبة مثل عامل التبلور أو عامل تثخين. المكون الثاني يتوافق عادة مع الماء ، والذي يستخدم كمشتت.

الهيكل والوظيفة

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. عادة ما يكون المحتوى المائي الإجمالي بين 80 و 90 في المائة.

عادة ما يكون الهيدروجيل خالي 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 ، والتي يشار إليها أيضًا باسم وحدات التكرار الدستورية.

تعني صفة "البوليمر" حرفياً "مكون من أجزاء متساوية". لا يجب أن تكون جزيئات البوليمر متطابقة. يوجد أيضًا بوليمر في علم وظائف الأعضاء. هذه هي المواد التي يتم تصنيعها داخل الخلايا وتعمل كمخازن للطاقة في شكل بروتينات أو أحماض نووية أو مواد مماثلة. إنها تؤدي وظائف الخلية الهيكلية وتنشط أيضًا في عملية التمثيل الغذائي ، وتتعرف على الظروف ويمكن أن تسبب 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. من وجهة نظر مادية ، فهي متشابكة في شبكة من سلاسل البوليمر. نظرًا لمكونات البوليمر التي تحتوي عليها بخصائص محبة للماء ، فإنها تنتفخ عادة في وجود الماء لزيادة كبيرة في الحجم دون أن تفقد تماسكها في الشبكة.

الهلاميات المائية المستخدمة في التكنولوجيا الطبية متوافقة حيوياً وتظهر خواصاً ميكانيكية تذكرنا بخصائص الأنسجة.

يمكنك العثور على أدويتك هنا

الفوائد الطبية والصحية

تستخدم الهلاميات المائية لإدارة المكونات النشطة المطبقة محليًا ، وهي ذات صلة بتقنية الزرع وتستخدم لعلاج الجروح الجافة أو الآفات الروماتيزمية. كضمادات للجروح ، الهلاميات المائية لها تأثير تبريد. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لتبخر الماء ، فإن لها تأثير ترطيب قصير المدى وفي نفس الوقت يكون لها تأثير تجفيف على المدى الطويل.

ضمادات الجرح الهيدروجيل ليست تجديد للدهون. يمكن أن تحتوي على عنصر نشط وتستخدم في هذا الشكل لإدارة بعض الأدوية لعلاج الأمراض محليًا. التبريد والجفاف مرغوب فيه ، على سبيل المثال ، في سياق لدغات الحشرات ، وحروق الشمس ، والإصابات الرياضية ، والروماتيزم ، وتشنجات ربلة الساق الليلية. تستخدم الهلاميات المائية أيضًا في علاج الأمراض الجلدية المختلفة.

في المقابل ، تُستخدم الهلاميات المائية الخالية من المكونات النشطة للعناية بالجروح الرطبة وتستخدم بشكل أساسي في هذا السياق لإبقائها رطبة. يحدث احتباس الرطوبة هذا في سياق النخر الجاف ، ولكن يمكن أيضًا أن يدعم التئام الجروح البسيطة داخل مرحلة التحبيب أو التكون الظهاري. يمكن وضع الجل من تلقاء نفسه أو غلقه تحت وسادة الجرح.

لا تقتصر أهمية الهلاميات المائية في الطب على العناية بالجروح فقط. جعلت الهلاميات المائية اختراع العدسات اللاصقة اللينة والعدسات داخل مقلة العين أمرًا ممكنًا ، لأنها كانت مستخدمة منذ القرن الماضي. بالإضافة إلى ذلك ، فقد دعموا التقدم في تقنية الزرع. يتم استخدام الغرسات البلاستيكية في الجراحة التجميلية كبديل لأجزاء الجسم التالفة أو المدمرة تمامًا ويمكن أيضًا استخدامها لتكبير أجزاء الجسم الموجودة ، على سبيل المثال كزروع الثدي لتكبير الثدي.