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Ciência popular simples: entender o que é hidrogel em 1 minuto? Para que isso é usado?

[Definição de Ciência]

Os hidrogéis são redes de cadeias poliméricas hidrofílicas, chamadas géis coloidais, nas quais a água é o meio de dispersão. O software tridimensional é devido às cadeias de polímero hidrofílico mantidas juntas por reticulação. Devido à reticulação, a integridade estrutural da rede de hidrogel não será dissolvida por altas concentrações de água (doi: 10.1021 / acs.jchemed.6b00389). Os hidrogéis também são altamente absorventes (podem conter mais de 90% de água) em redes de polímeros naturais ou sintéticos. O termo “hidrogel” apareceu pela primeira vez na literatura em 1894 (doi: 10.1007 / BF01830147). Inicialmente, a pesquisa em hidrogéis se concentrou nesta rede de polímero reticulado quimicamente relativamente simples para estudar suas características básicas, tais como dilatação / dilatação cinética e equilíbrio, difusão de soluto, transição de fase de volume e fricção deslizante, e pesquisar tais aplicações. Como oftalmologia e distribuição de drogas. Com o desenvolvimento contínuo da pesquisa de hidrogel, seu foco mudou de redes simples para redes de “resposta”. Nesse estágio, vários hidrogéis que podem responder às mudanças nas condições ambientais, como pH, temperatura e campos elétricos e magnéticos, foram desenvolvidos. É proposto um atuador de hidrogel que responde a campos elétricos e magnéticos. No entanto, os hidrogéis naquela época eram geralmente muito moles ou muito frágeis mecanicamente, o que limitava muito suas aplicações potenciais. Com o advento do novo milênio, os hidrogéis também entraram em uma nova era, com melhorias revolucionárias em suas propriedades mecânicas. Esse sucesso levou a muitos estudos interdisciplinares de hidrogéis. Hoje em dia, uma variedade de métodos químicos com estruturas que consomem energia podem ser usados ​​para fazer hidrogéis que são mais fortes do que músculos e cartilagens. Além disso, ele também atinge outras funções, como autocura, múltiplas respostas a estímulos, adesão, supermolhabilidade, etc. órgãos, medicina regenerativa, etc. (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).

O propósito principal】

1. Scaffold in tissue engineering (doi: 10.1002 / advs.201801664).

2. Quando usado como suporte, o hidrogel pode conter células humanas para reparar tecidos. Eles imitam o microambiente 3D das células (doi: 10.1039 / C4RA12215).

3. Use poços revestidos com hidrogel para cultura de células (doi: 10.1126 / science.1116995).

4. Hidrogéis ambientalmente sensíveis (também chamados de “géis inteligentes” ou “géis inteligentes”). Esses hidrogéis têm a capacidade de detectar mudanças no pH, temperatura ou concentração de metabólitos e liberar essas mudanças (doi: 10.1016 / j.jconrel.2015.09.011).

5. Hidrogel injetável, que pode ser usado como um carreador de drogas para o tratamento de doenças ou um carreador de células para fins de regeneração ou engenharia de tecidos (doi: 10.1021 / acs.biomac.9b00769).

6. Sistema de liberação de drogas de liberação sustentada. Força iônica, pH e temperatura podem ser usados ​​como gatilhos para controlar a liberação de drogas (doi: 10.1016 / j.cocis.2010.05.016).

7. Fornece absorção de tecidos necróticos e fibróticos, desengorduramento e desbridamento

8. Hidrogéis que reagem a moléculas específicas (como glicose ou antígenos) podem ser usados ​​como biossensores ou DDS (doi: 10.1021 / cr500116a).

9. As fraldas descartáveis ​​podem absorver a urina ou colocadas em absorventes higiênicos (doi: 10.1016 / j.eurpolymj.2014.11.024).

10. Lentes de contato (hidrogel de silicone, poliacrilamida, hidrogel contendo silicone).

11. Eletrodos médicos de EEG e ECG usando hidrogéis compostos por polímeros reticulados (óxido de polietileno, poliAMPS e polivinilpirrolidona).

12. Explosivos de hidrogel.

13. Administração retal e diagnóstico.

14. Empacotamento de pontos quânticos.

15. Implantes mamários (aumento dos seios).

16. Cola.

17. Partículas usadas para manter a umidade do solo em áreas áridas.

18. Curativos para curar queimaduras ou outras feridas difíceis de curar. O gel para feridas é muito útil para criar ou manter um ambiente úmido.

19. Armazenamento de medicamentos para uso externo; especialmente drogas iônicas administradas por iontoforese.

20. Um material que simula tecidos da mucosa animal, usado para testar as propriedades de adesão à mucosa de sistemas de liberação de drogas (doi: 10.1039 / C5CC02428E).

21. Geração de energia térmica. Quando combinado com íons, pode dissipar o calor de dispositivos eletrônicos e baterias e converter a troca de calor em carga elétrica.

Nosso progresso atual】

No momento, nossas aplicações de hidrogel são usadas principalmente em cosmetologia e tratamento médico e mantêm a posição de liderança na indústria de hidrogel em casa e no exterior em termos de tecnologia, e QA \ QC permanecem estáveis.

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Horário da postagem: 11 de agosto de 2021