הידרוג'ל

הידרוג'ל הוא פולימר שיש לו תכולה גבוהה של מים ובו זמנית אינו מסיס במים. כפולימר, החומר מורכב ממקולות מולקולות ברשת תלת מימדית המתנפחות במגע עם ממס ועדיין שומרים על לכידותם. הידרוג'ל ממלאת תפקיד בטכנולוגיה רפואית להתלבשות פצעים, עדשות ושתלים.

מה זה הידרוג'ל

הידרוג'ל הוא פולימר המכיל מים ובו זמנית בלתי-מסיס במים. מולקולות הידרוג'ל מקושרות כימית ליצירת רשתות תלת ממדיות, למשל באמצעות קשרים יוניים או קוולנטיים. ניתן גם לקשר אותם פיזית ליצירת רשת, למשל על ידי הסתבכות שרשראות פולימריות. במים הם מתנפחים בגלל רכיב פולימר מובנה והידרופילי ובכך מקבלים עלייה גבוהה בנפח. הלכידות החומרית נותרת ללא שינוי.

ההידרוגלים ממלאים תפקיד במספר לא מבוטל של התפתחויות ביוטכנולוגיות, למשל בצורה של עדשות מגע. בשל תאימות ביולוגית ותכונות מכניות דמויי רקמות, הם גם אידיאליים למתן חומרים פעילים וטיפול בפצעים.

ברפואה, המונח הידרוגלים משמש גם להלבשת פצע העשויה ג'לים עם אחוז מים גבוה. הג'לים המימיים נוזלים תחת פעולת כוחות מכניים. במשמעות של חבישות פצעים מכנים גם הידרוגלים ג'לים הידרופיליים. בהקשר זה, יש לעשות הבחנה בין הידרוג'ל לחבישה הידרוקולואידית, שיש בה מטריצה ​​של חומרי נפיחות.

צורות, סוגים וסוגים

ישנם סוגים רבים ושונים של שימוש בהידרוגלים."הידרוגלים חכמים" הם למשל רשתות מולקולריות מתנפחות שהופכות לג'ל בממסים ויכולות לבצע עבודה מכנית באמצעות כוח הנפיחות שלהם. התנהגות חכמה מסוג זה מוצגת רק על ידי רשתות פולימריות מסוימות שיכולות להגיב באופן סלקטיבי לדרגת משתנים סביבתיים פיזיים. ניתן להשיג רגישות ביחס לטמפרטורה, לערך החומציות או לריכוז היונים והחומרים.

תחומי יישום אחרים להידרוגלים בטכנולוגיה רפואית הם עדשות מגע רכות, עדשות תוך עיניות ושתלים פלסטיים. חומרים אלה תואמים מערכות פיזור ומורכבים לפחות משני רכיבים. בדרך כלל אחד המרכיבים הוא מוצק כמו חומר ג'לינג או סמיך. הרכיב השני תואם בדרך כלל מים המשמשים כמפזר.

מבנה ופונקציונליות

ההידרוג'ל הוא נוזל מנוזל, כלומר ג'ל המיוצר במגע עם חומר נפיח מתאים, כמו נגזרת תאית. שלא כמו אולוגלים, לכל ההידרוגלים יש תכולת מים גבוהה. בדרך כלל תכולת המים הכוללת היא בין 80 ל 90 אחוז.

בדרך כלל הידרוג'ל נטול שומן ובעל תכונות בלתי מסיסות במים. זהו פולימר, כלומר חומר כימי המורכב ממקולות מולקולות. מקרו-מולקולות אלה מורכבות ממספר מסוים של יחידות מבניות, המכונות גם יחידות חוזרות חוקתיות.

שם התואר "פולימר" פירושו מילולית "מורכב מחלקים שווים". המולקולות של פולימר אינן חייבות להיות זהות. יש גם פולימר בפיזיולוגיה. מדובר בחומרים המסונתזים תוך תאיים ומשמשים כמאגרי אנרגיה בצורה של חלבונים, חומצות גרעין או חומרים דומים. הם ממלאים תפקודי תאים מבניים והם פעילים גם במטבוליזם, מכירים בתנאים ויכולים לגרום לשינויים.

כביו-פולימרים, פולימרים חיוניים לחיים עצמם. עם זאת, יש להבדיל בין סוג זה של פולימר לבין ההידרוגל המסונתז באופן מלאכותי. בהידרוג'ל המקרו-מולקולות מקושרות על ידי קשרים יוניים או קוולנטיים ברשת תלת מימדית. מנקודת מבט פיזית, הם שזורים זה בזה ויוצרים רשת של שרשראות פולימריות. בגלל רכיבי הפולימר שהם מכילים בעלי תכונות הידרופיליות, הם בדרך כלל מתנפחים בנוכחות מים לגידול ניכר בנפח מבלי לאבד את הלכידות שלהם ברשת.

ההידרוגלים המשמשים בטכנולוגיה רפואית ביולוגיים תואמים ומראים תכונות מכניות שמזכירות את תכונות הרקמה.

אתה יכול למצוא את התרופות שלך כאן

יתרונות רפואיים ובריאותיים

הידרוגלים משמשים לניהול חומרים פעילים המיושמים באופן מקומי, הם רלוונטיים לטכנולוגיית ההשתלה ומשמשים לטיפול בפצעים יבשים או נגעים ראומטיים. כתלבושות פצעים, להידרוגלים השפעה מצננת. בנוסף, עקב אידוי מים, יש להם השפעה לחות לטווח קצר ובמקביל יש להם אפקט ייבוש לטווח הארוך.

תחבושות פצעים בהידרוגל אינן מתחדשות בשומנים. הם יכולים להכיל מרכיב פעיל ומשמשים בצורה זו למתן תרופות מסוימות לטיפול במחלות באופן מקומי. קירור והתייבשות הם רצוי, למשל, בהקשר של עקיצות חרקים, כוויות שמש, פציעות ספורט, ראומטיזם והתכווצויות עגלים ליליות. הידרוגלים משמשים גם לטיפול במחלות עור שונות.

בתורו, ההידרוגלים נטולי החומרים הפעילים משמשים לטיפול בפצעים לחים ומשמשים בעיקר בהקשר זה כדי לשמור עליהם לחים. שמירת לחות כזו מתרחשת בהקשר של נמק יבש, אך יכולה גם לתמוך בריפוי פצעים פשוטים בתוך גרנולציה או אפיתליזציה. ניתן למרוח את הג'ל בכוחות עצמו או לסגור אותו תחת כרית פצע.

חשיבותן של הידרוגלים ברפואה אינה רלוונטית רק לטיפול בפצעים. הידרוגלים אפשרו את ההמצאה של עדשות מגע רכות ועדשות תוך-עיניות, כפי שהיו בשימוש מאז המאה הקודמת. בנוסף, הם תמכו בהתקדמות בטכנולוגיית השתלים. שתלים פלסטיים משמשים בניתוחים פלסטיים כתחליף לחלקי גוף פגועים או הרוסים לחלוטין ויכולים לשמש גם להגדלת חלקי גוף קיימים, למשל כשתלי שד להגדלת חזה.