Hidrogels

Esquema simplificat per mostrar el procés d'autoassemblatge implicat en la formació d'hidrogels.


Un hidrogel és un material bifàsic, una barreja de sòlids porosos i permeables i almenys un 10% en pes o volum de fluid intersticial compost totalment o principalment per aigua.[1] En els hidrogels, el sòlid permeable porós és una xarxa tridimensional insoluble en aigua de polímers naturals o sintètics i un fluid, que ha absorbit una gran quantitat d'aigua o fluids biològics.[2][3][4][5] Aquestes propietats sustenten diverses aplicacions, especialment en l'àmbit biomèdic. Molts hidrogels són sintètics, però alguns es deriven de la natura.[6][7] El terme "hidrogel" va ser encunyat el 1894.[8]

Els enllaços entrecreuats que uneixen els polímers d'un hidrogel es divideixen en dues categories generals: hidrogels físics i hidrogels químics. Els hidrogels químics tenen enllaços de reticulació covalents, mentre que els hidrogels físics tenen enllaços no covalents.[9] Els hidrogels químics poden donar lloc a gels forts reversibles o irreversibles a causa de l'enllaç covalent.[10] Els hidrogels químics que contenen enllaços de reticulació covalents reversibles, com els hidrogels de tiòmers reticulats mitjançant enllaços disulfur, no són tòxics i s'utilitzen en nombrosos medicaments.[11][12][13] Els hidrogels físics solen tenir una alta biocompatibilitat, no són tòxics i també són fàcilment reversibles, simplement canviant un estímul extern com el pH, la concentració d'ions alginat) o la temperatura (gelatina); també s'utilitzen per a aplicacions mèdiques.[14][15][16][17][18] Els enllaços físics consisteixen en enllaços d'hidrogen, interaccions hidrofòbiques i enllaços de cadenes (entre d'altres). Un hidrogel generat mitjançant l'ús d'enllaços físics de vegades s'anomena hidrogel "reversible".[14] Els enllaços químics consisteixen en enllaços covalents entre cadenes de polímers. Els hidrogels generats d'aquesta manera de vegades s'anomenen hidrogels "permanents".


Referències

  1. ↑ Wichterle, O.; Lím, D. Nature, 185, 4706, 01-01-1960, pàg. 117–118. Bibcode: 1960Natur.185..117W. DOI: 10.1038/185117a0. ISSN: 0028-0836.
  2. ↑ , ISBN 978-0-323-91248-8, doi:10.1016/b978-0-323-91248-8.00012-x, <http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-323-91248-8.00012-x>. Consulta: 16 gener 2023
  3. ↑ Fundamental Biomaterials: Polymers (en anglès), 2018. DOI 10.1016/c2016-0-03544-1. ISBN 9780081021941. 
  4. ↑ Polymer Science: A Comprehensive Reference (en anglès). Elsevier, 2012. DOI 10.1016/c2009-1-28406-1. ISBN 978-0-08-087862-1. 
  5. ↑ CABUK, Mehmet Materials Science and Nanotechnology, 01, 1, 2017. DOI: 10.35841/nanotechnology.1.1.4-5.
  6. ↑ «Hydrogels». A: Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology (en anglès), 2012. DOI 10.1002/0471238961.0825041807211620.a01.pub2. ISBN 978-0471238966. 
  7. ↑ Journal of Advanced Research, 6, 2, March 2015, pàg. 105–121. DOI: 10.1016/j.jare.2013.07.006. PMC: 4348459. PMID: 25750745.
  8. ↑ Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide, 1, 7, 1907, pàg. 213–214. DOI: 10.1007/BF01830147.
  9. ↑ , ISBN 978-953-307-268-5, doi:10.5772/24553, <http://www.intechopen.com/books/progress-in-molecular-and-environmental-bioengineering-from-analysis-and-modeling-to-technology-applications/hydrogels-methods-of-preparation-characterisation-and-applications>. Consulta: 7 novembre 2021
  10. ↑ , ISBN 978-3-319-76573-0, doi:10.1007/978-3-319-76573-0_61-1, <https://doi.org/10.1007/978-3-319-76573-0_61-1>. Consulta: 17 gener 2023
  11. ↑ Summonte, S; Racaniello, GF; Lopedota, A; Denora, N; Bernkop-Schnürch, A Journal of Controlled Release, 330, 2021, pàg. 470–482. DOI: 10.1016/j.jconrel.2020.12.037. PMID: 33359581.
  12. ↑ Federer, C; Kurpiers, M; Bernkop-Schnürch, A Biomacromolecules, 22, 1, 2021, pàg. 24–56. DOI: 10.1021/acs.biomac.0c00663. PMC: 7805012. PMID: 32567846.
  13. ↑ Leichner, C; Jelkmann, M; Bernkop-Schnürch, A Advanced Drug Delivery Reviews, 151-152, 2019, pàg. 191–221. DOI: 10.1016/j.addr.2019.04.007. PMID: 31028759.
  14. ↑ 14,0 14,1 Rosales, Adrianne M.; Anseth, Kristi S. (en anglès) Nature Reviews Materials, 1, 2, 02-02-2016, pàg. 1–15. DOI: 10.1038/natrevmats.2015.12. ISSN: 2058-8437. PMC: 5714327. PMID: 29214058.
  15. ↑ Jeong, Byeongmoon; Kim, Sung Wan; Bae, You Han Advanced Drug Delivery Reviews, 54, 1, 17-01-2002, pàg. 37–51. DOI: 10.1016/s0169-409x(01)00242-3. ISSN: 0169-409X. PMID: 11755705.
  16. ↑ Yan, Yonggan; Xu, Shulei; Liu, Huanxi; Cui, Xin; Shao, Jinlong (en anglès) Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 593, 20-05-2020, pàg. 124622. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2020.124622. ISSN: 0927-7757.
  17. ↑ Monteiro, O. A.; Airoldi, C. International Journal of Biological Macromolecules, 26, 2–3, November 1999, pàg. 119–128. DOI: 10.1016/s0141-8130(99)00068-9. ISSN: 0141-8130. PMID: 10517518.
  18. ↑ Zhang, Zhen; He, Chaoliang; Chen, Xuesi (en anglès) Materials Chemistry Frontiers, 2, 10, 27-09-2018, pàg. 1765–1778. DOI: 10.1039/C8QM00317C. ISSN: 2052-1537.
Registres d'autoritat
Bases d'informació