Korslänkningar

Korslänkningar, eller korslänkning (cross-linking), är processen där två eller flera polymer- eller biomolekylkedjor kopplas samman genom kemiska eller fysikaliska länkar, vilket bildar ett tredimensionellt nätverk. Nätverket gör materialet ofta starkare, mindre lösligt och mer motståndskraftigt mot kemiska och termiska påfrestningar. Korslänkningar kan vara permanenta eller reversibla beroende på länktyp och stimuli.

Metoder för korslänkning delas vanligen in i covalenta, enzymatiska och fysikaliska. Covalent korslänkning använder reagenser som glutaraldehyd, epoxider, karbodiimid och liknande för att skapa starka, ofta oåterkalleliga förbindelser mellan kedjor. Enzymatisk korslänkning utnyttjar biokemiska enzymer som transglutaminas. Fysikaliska korslänkningar bygger på joniska interaktioner, vätebindningar eller kristallisation utan starka kemikalier, exempelvis alginat-kalcium eller kollagen-nätverk.

I biologi och biomaterial används korslänkningar ofta för att stabilisera proteiner och skapa funktionella material. Disulfidbindningar mellan cysteinrester fungerar som inre eller yttre korslänkningar som stabiliserar proteiner. Inom biomaterial används korslänkade hydrogeler för vävnadsingenjörskap och läkemedelsleverans, där kontroll av nätverkets täthet styr diffusion och mekaniska egenskaper.

Värden av korslänkning påverkar svällning, mekanisk styrka och diffusion. Man mäter graden av korslänkning genom svällningstester, löslighetsprover och rheologiska analyser, medan bildtekniker kan ge insikt om nätverkets arkitektur.

Användningar omfattar gummi-vulkanisering, hydrogeller för medicinska applikationer, coatings och livsmedelsbearbetning. Val av korslänkare avgör biokompatibilitet, nedbrytbarhet och stabilitet; vissa kemikalier är giftiga eller irreversibla, medan stimuli-responsiva korslänkningar erbjuds i avancerade material.