Hydrogel: Aplikasi & Manfaat Kesihatan

Hydrogel adalah polimer yang mengandungi kandungan tinggi air dan pada masa yang sama tidak larut dalam air. Sebagai polimer, bahan ini terdiri daripada makromolekul dalam rangkaian tiga dimensi yang membengkak bersentuhan dengan pelarut sambil tetap mengekalkan kohesi. Hydrogel berperanan dalam teknologi perubatan untuk pembalut luka, lensa dan implan.

Apa itu hidrogel?

Oleh kerana biokompatibilitas dan sifat mekanik seperti tisu, hidrogel sangat sesuai untuk penghantaran ubat dan penjagaan luka. Hydrogel adalah polimer yang mengandungi air dan juga tidak larut dalam air. Hidrogel molekul dihubungkan secara kimia untuk membentuk rangkaian tiga dimensi, contohnya dengan ikatan ionik atau kovalen. Mereka juga boleh dihubungkan secara fizikal untuk membentuk rangkaian, misalnya dengan keterikatan rantai polimer. Dalam air, mereka membengkak kerana komponen polimer hidrofilik yang digabungkan dan dengan itu memperoleh kenaikan yang tinggi pada jumlah. Kesatuan bahan tidak berubah. Hidrogel berperanan dalam sejumlah besar perkembangan bioteknologi, misalnya dalam bentuk kanta lekap. Biokompatibiliti dan sifat mekanik seperti tisu juga menjadikannya sesuai untuk penghantaran ubat dan penjagaan luka. Dalam perubatan, misalnya, istilah hidrogel juga merujuk pada pembalut luka yang terbuat dari gel yang mempunyai kandungan air yang tinggi. Berair gel cair di bawah tindakan daya mekanik. Dalam makna pembalut luka, hidrogel juga disebut hidrofilik gel. Dalam konteks ini, hidrogel harus dibezakan dari pembalut hidrokoloid, yang mempunyai matriks agen pembengkakan.

Bentuk, jenis dan jenis

Terdapat pelbagai jenis dan penggunaan hidrogel. "Hidrogel pintar", misalnya, adalah rangkaian molekul pembengkakan yang menjadi gel dalam pelarut dan dapat melakukan kerja mekanikal melalui daya pembengkakannya. Tingkah laku pintar jenis ini hanya ditunjukkan oleh rangkaian polimer tertentu yang dapat bertindak balas secara selektif terhadap kecerunan pemboleh ubah persekitaran fizikal. Sensitiviti dapat dicapai terhadap suhu, pH, atau ion dan zat kepekatan. Aplikasi hidrogel lain dalam teknologi perubatan termasuk lembut kanta lekap, kanta intraokular dan plastik implan. Bahan-bahan ini sesuai dengan sistem penyebaran dan terdiri daripada sekurang-kurangnya dua komponen. Biasanya, salah satu komponennya adalah bahan pepejal seperti agen gelling atau pemekat. Komponen kedua biasanya sesuai dengan air, yang digunakan sebagai penyebar.

Struktur dan cara operasi

Hidrogel adalah cecair gel, iaitu gel yang dihasilkan bersentuhan dengan agen pembengkakan yang sesuai, seperti turunan selulosa. Tidak seperti oleogel, semua hidrogel mempunyai kandungan air yang tinggi. Sebagai peraturan, jumlah kandungan air antara 80 dan 90 peratus. Hydrogel biasanya bebas lemak dan mempunyai sifat larut dalam air. Ia adalah polimer, iaitu bahan kimia yang terdiri daripada makromolekul. Makromolekul ini terdiri dari sejumlah unit struktur, juga dikenal sebagai unit pengulangan konstitusional. Kata sifat "polimer" secara harfiah bermaksud "terbentuk dari bahagian yang sama." The molekul polimer tidak semestinya sama. Polimer juga wujud dalam fisiologi. Ini adalah bahan yang disintesis secara intraselular yang berfungsi sebagai simpanan tenaga dalam bentuk protein, asid nukleik atau bahan serupa. Mereka memenuhi fungsi sel struktur dan juga aktif dalam metabolisme, mengenali keadaan dan dapat membawa perubahan. Sebagai biopolimer, polimer sangat penting untuk kehidupan itu sendiri. Walau bagaimanapun, polimer jenis ini mesti dibezakan daripada hidrogel yang disintesis secara buatan. Dalam hidrogel, makromolekul dihubungkan oleh ikatan ionik atau kovalen ke dalam rangkaian tiga dimensi. Secara fizikal, mereka terjerat untuk membentuk rangkaian rantai polimer. Oleh kerana komponen polimer dengan sifat hidrofilik yang terdapat di dalamnya, mereka biasanya membengkak dengan adanya air sehingga peningkatan jumlah tanpa kehilangan kohesi mereka dalam rangkaian. Hidrogel kelas perubatan biokompatibel dan menunjukkan sifat mekanikal yang mengingatkan pada tisu.

Faedah perubatan dan kesihatan

Hydrogels digunakan untuk mentadbir agen yang digunakan secara tempatan, relevan dengan teknik implantasi, dan digunakan untuk merawat kering luka atau luka reumatik. Sebagai pembalut luka, hidrogel mempunyai kesan penyejukan. Di samping itu, kerana penyejatan air, mereka menunjukkan kesan penghidratan untuk waktu yang singkat dan pada masa yang sama mempunyai kesan pengeringan dalam jangka panjang. Pembalut luka hidrogel tidak dilincirkan semula. Mereka mungkin mengandung bahan aktif dan digunakan dalam bentuk ini untuk memberikan ubat-ubatan tertentu untuk mengubati penyakit secara lokal. Penyejukan dan pengeringan diinginkan, misalnya, dalam konteks gigitan serangga, selaran matahari, kecederaan sukan, rematik, dan anak lembu pada waktu malam kejang. Hidrogel kini juga digunakan dalam rawatan pelbagai kulit penyakit. Sebaliknya, hidrogel tanpa bahan aktif digunakan untuk lembap penjagaan luka dan, dalam konteks ini, digunakan terutamanya untuk menjaga luka lembap. Pelembapan sedemikian berlaku dalam konteks nekrosis kering, tetapi juga dapat menyokong penyembuhan sederhana luka dalam fasa granulasi atau epitelisasi. Gel ini boleh digunakan sendiri atau diletakkan di bawah pembalut luka. Walau bagaimanapun, kepentingan hidrogel dalam perubatan tidak hanya berkaitan dengan perawatan luka. Hidrogel telah memungkinkan penemuan lembut kanta lekap dan lensa intraokular, yang telah digunakan sejak abad yang lalu. Mereka juga telah menyokong kemajuan teknologi implantasi. Plastik implan digunakan oleh pakar bedah plastik untuk mengganti bahagian badan yang rosak atau musnah sepenuhnya dan juga dapat berfungsi untuk menambah bahagian badan yang ada, seperti implan payudara untuk pembesaran payudara.