Keresztkötés

Keresztkötés a polimerek vagy biomolekulák között kovalens kötések létrehozását jelenti, amelynek eredményeként háromdimenziós hálózat alakul ki. Ezt különböző módokon lehet végrehajtani: kémiai keresztkötéssel (például glutaraldehid, EDC/NHS vagy genipin), fotokémiai keresztkötéssel UV-fény és fotoiniciátorok alkalmazásával (például riboflavin), vagy enzimes keresztkötéssel (transzglutamináz). Bizonyos esetekben fizikai keresztkötés is előfordulhat, például hidrogénkötések vagy ionos kötések révén, bár ezek általában nem covalent kötéseket jelentenek.

A keresztkötés során a polimerek vagy fehérjék oldalcsoportjai közé funkciós csoportok kapcsolódnak, például amino- és karboxilcsoportok. A hálózatszerkezet növeli a mechanikai szilárdságot, a hő- és oldószer-stabilitást, és gyakran csökkenti a duzzadást. A keresztkötés mértéke (keresztkötési fok) befolyásolja a hálózat rugalmasságát, permeabilitását és átfolyását.

Alkalmazások széles körben előfordulnak: polimerhidrogél-készítés és biomateriai fejlesztés, gyógyszer- és élelmiszeripari adalékok textúrájának módosítása, valamint orvosi és biotechnológiai alkalmazások. A legfontosabb szempontok a keresztkötés mértéke és a használt keresztkötőszerek biokompatibilitása; túl magas keresztkötés merevséget és esetenként toxikus maradékokat okozhat. A keresztkötésre vonatkozó paraméterek mérésére gyakran használnak duzzadási és mechanikai vizsgálatokat, valamint hálózati felépítésre utaló analitikai módszereket.