hidrogélek

Hidrogélek olyan 3D-s, hidrofíliás polimer hálózatok, amelyek víz vagy nedves környezetben rendkívül nagy mennyiségű vizet képesek megkötni, miközben megőrzik szerkezetüket. A hálózatot keresztkötések tartják össze, lehetnek kémiai (például vegyi kötődések) vagy fizikai (például ionos kötés vagy hidrogén-hidak) jellegűek. Ennek köszönhetően a hidrogélek duzzadók és általában mélyen porózusak, ami befolyásolja a diffúziót és a mechanikai tulajdonságokat. A gelek vízaktivitása és teherbírása a keresztkötés sűrűségétől függ.

Anyagok és készítés szempontjából a hidrogélek két fő csoportját különböztetjük meg: természetes polimereken alapuló hidrogélek (például alginát, gelatin, kitozán, agaróz) és szintetikus polimerekből (például polyacrylamide, polyacrilát, poly(vinyl alcohol), PEG-alapú rendszerek). A keresztkötések lehetnek ionos kötésen alapulóak (például alginát Ca2+-tartalmú oldatban történő zselésítés), kovalens/ fotokriasztó vagy hő- és kötődés alapú fizikai módszerek.

Alkalmazási területek közé tartozik az orvostudomány és biotechnológia (gyógyszerkijuttatás, sebesedéskísérletek, szövettani szerkezetek), a kozmetika, az agrárterületek (víz- és tápanyag-tartalék a talajban), valamint a szenzor- és robotikai alkalmazások. A legnagyobb kihívások közé tartozik a megfelelő mechanikai szilárdság, sterilizálhatóság és biokompatibilitás optimalizálása, miközben a duzzadási viselkedést és a biológiai lebomlást is kontroll alatt tartják.

---