Keresztkötéssel

Keresztkötéssel, vagy keresztkötés, a polimerláncok között olyan kötések kialakulását jelenti, amely hálós szerkezetet hoz létre a rendszeren belül. Ennek eredményeként a polimer gyakran oldhatatlanná válik, nő a mechanikai szilárdsága, és növekszik a hő- és kémiai ellenállása. A keresztkötés fontos eszköz a konstituens anyagok tulajdonságainak megváltoztatásában, például duzzadóképesség, rugalmasság és tartósság terén.

Keresztkötések lehetnek kovalensek vagy fizikai jellegűek. A kovalens keresztkötés erős, tartós kötések, amelyeket difunctionális reagensekkel vagy többfunkciós monomerekkel érnek el. Például fehérjék vagy polymerkészletek keresztkötése fotoiniciált vagy adalékszerekkel történhet. Fizikai keresztkötés esetén a kötőerő nem kovalens, például hidrogénkötések, ionos kötések vagy kristályosodáson alapuló kötődés. Így például alginát- vagy más biopolimerek esetében a Ca2+ ionokkal történő ionos keresztkötés gyakori, gélképződés következik be.

Módszerek közé tartozik a kémiai keresztkötés (oxidatív vagy kondenzációs reakciók), fotokeresztkötés (UV vagy látható fény, fotoiniciátorokkal), és enzimes keresztkötés (például transzgultamináz enzimek fehérjéket kötnek keresztül). A keresztkötés mértéke, vagyis a keresztkötési sűrűség, meghatározza a gél állapotát, a duzzadást és a mechanikai tulajdonságokat.

Alkalmazási területek széleskörűek: hidrogélek orvosi és biotechnológiai alkalmazásokban (tüdejáratok, szemlencse, sebfedő anyagok), fogászati anyagok és gyanták szilárdságának növelése, illetve ipari polimer termékek kémiájának és teljesítményének javítása. A keresztkötés mértékének megválasztása célja a kívánt fizikai és élettani tulajdonságok elérése.