[Шинжлэх ухааны тодорхойлолт]
Гидрогел бол коллоид гель гэж нэрлэгддэг гидрофил полимер гинжний сүлжээ бөгөөд үүнд ус нь тархалтын орчин юм. Гурван хэмжээст програм хангамж нь гидрофил полимер гинжийг хөндлөн холболтоор холбосонтой холбоотой юм. Хөндлөн холболтын улмаас гидрогелийн сүлжээний бүтцийн бүрэн бүтэн байдал нь өндөр концентрацтай усаар уусдаггүй (doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00389). Гидрогел нь мөн өндөр шингээлт (90% -иас илүү ус агуулсан) байгалийн буюу нийлэг полимер сүлжээ юм. "Гидрогел" гэсэн нэр томъёо анх 1894 онд уран зохиолд гарч ирсэн (doi: 10.1007/BF01830147). Эхэндээ гидрогелийн талаархи судалгаа нь хаван/хавагнах кинетик ба тэнцвэрт байдал, ууссан бодисын тархалт, эзэлхүүний фазын шилжилт ба гулсах үрэлт гэх мэт үндсэн шинж чанаруудыг судлахын тулд харьцангуй энгийн химийн аргаар хөндлөн холбосон полимер сүлжээнд анхаарлаа төвлөрүүлжээ. Нүд судлал, эм тариа хүргэх гэх мэт. Гидрогелийн судалгааг тасралтгүй хөгжүүлснээр түүний анхаарал нь энгийн сүлжээнээс "хариу өгөх" сүлжээнд шилжсэн. Энэ үе шатанд рН, температур, цахилгаан, соронзон орон гэх мэт хүрээлэн буй орчны өөрчлөлтөд хариу үйлдэл үзүүлэх янз бүрийн гидрогелийг боловсруулсан болно. Цахилгаан ба соронзон орон дээр хариу үйлдэл үзүүлдэг гидрогелийн хөдөлгүүрийг санал болгож байна. Гэсэн хэдий ч тухайн үед гидрогелууд ихэвчлэн механик байдлаар хэт зөөлөн эсвэл хэт хэврэг байсан нь тэдний боломжит хэрэглээг ихээхэн хязгаарладаг байв. Шинэ мянганы эхэн үеэс эхлэн гидрогелууд механик шинж чанараа эрс сайжруулснаар шинэ эринд ирэв. Энэхүү амжилт нь гидрогелийн олон салбар хоорондын судалгаанд хүргэсэн. Өнөө үед эрчим хүч зарцуулдаг бүтэцтэй олон төрлийн химийн аргыг ашиглан булчин болон мөгөөрснөөс илүү хүчтэй гидрогелийг үйлдвэрлэх боломжтой болсон. Нэмж дурдахад энэ нь өөрийгөө эдгээх, олон төрлийн өдөөлтийн хариу үйлдэл, наалдац, хэт чийглэг гэх мэт бусад чиг үүргийг гүйцэтгэдэг. Хүчтэй гидрогелийн шинэлэг хөгжил нь энэхүү материалыг янз бүрийн салбарт ашиглах боломжийг өргөжүүлсэн бөгөөд үүнд зөөлөн робот, хиймэл хиймэл дагуул орно. эрхтэн, нөхөн төлжих эм гэх мэт (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Гол зорилго.
1. Эд эсийн инженерчлэлийн салбар (doi: 10.1002/advs.201801664).
2. Гидрогелийг бэхэлгээний зориулалтаар ашиглахад эд эсийг засах хүний эс агуулсан байж болно. Тэд эсийн 3D бичил орчныг дуурайдаг (doi: 10.1039/C4RA12215).
3. Гидрогелоор бүрсэн худгийг эсийн өсгөвөрт ашиглана (doi: 10.1126/шинжлэх ухаан.1116995).
4. Байгаль орчинд мэдрэмтгий гидрогель ("ухаалаг гель" эсвэл "ухаалаг гель" гэж нэрлэдэг). Эдгээр гидрогелууд нь рН, температур эсвэл метаболитын концентрацийн өөрчлөлтийг мэдэрч, ийм өөрчлөлтийг гаргах чадвартай байдаг (doi: 10.1016/j.jconrel.2015.09.011).
5. Тарилгын гидрогел, өвчний эмчилгээнд мансууруулах бодис тээвэрлэгч, эсийг нөхөн сэргээх зорилгоор эсвэл эд эсийн инженерчлэлд ашиглах боломжтой (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).
6. Тогтвортой ялгаруулдаг эм хүргэх систем. Ионы бат бэх, рН ба температурыг эмийн ялгаралтыг хянахад өдөөгч болгон ашиглаж болно (doi: 10.1016/j.cocis.2010.05.016).
7. Үхсэн болон фиброзын эдийг шингээх, өөх тосыг зайлуулах, цэвэрлэх үйлчилгээ үзүүлэх
8. Тодорхой молекулуудад (глюкоз эсвэл эсрэгтөрөгч гэх мэт) хариу үйлдэл үзүүлдэг гидрогелийг биосенсор эсвэл DDS болгон ашиглаж болно (doi: 10.1021/cr500116a).
9. Нэг удаагийн живх нь шээс шингээх эсвэл ариун цэврийн хэрэглэл хийх боломжтой (doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).
10. Контакт линз (силикон гидрогел, полиакриламид, цахиур агуулсан гидрогель).
11. ЭЭГ ба ЭКГ эмнэлгийн электродууд нь хөндлөн холбоот полимерүүд (полиэтилен исэл, полиАМПС ба поливинилпирролидон) -оос бүрдсэн гидрогелийг ашигладаг.
12. Гидрогелийн тэсрэх бодис.
13. Шулуун гэдэсний эмчилгээ ба оношлогоо.
14. Квант цэгүүдийг савлах.
15. Хөхний суулгац (хөх томруулах).
16. Цавуу.
17. Хуурай газрын хөрсний чийгийг хадгалахад ашигладаг тоосонцор.
18. Түлэнхий болон эдгэрэхэд хэцүү бусад шархыг эдгээх боолт. Шархтай гель нь чийглэг орчинг бүрдүүлэх эсвэл хадгалахад маш их тустай.
19. Гадны хэрэглээнд зориулсан эмийн агуулах; ялангуяа ионофорезоор дамжуулдаг ионы эмүүд.
20. Эм дамжуулах системийн салст бүрхүүлийн наалдац шинж чанарыг шалгахад ашигладаг амьтны салст бүрхүүлийн эдийг дуурайлган хийдэг материал (doi: 10.1039/C5CC02428E).
21. Дулааны эрчим хүч үйлдвэрлэх. Ионтой хослуулснаар электрон төхөөрөмж, батерейны дулааныг гадагшлуулж, дулааны солилцоог цахилгаан цэнэг болгон хувиргаж чаддаг.
【Бидний одоогийн дэвшил.
Одоогийн байдлаар манай гидрогелийн хэрэглээ нь гоо сайхны болон эмчилгээний эмчилгээнд голчлон хэрэглэгдэж байгаа бөгөөд технологийн хувьд дотоод болон гадаадад гидрогелийн салбар дахь тэргүүлэх байр суурийг хадгалж байгаа бөгөөд QA \ QC тогтвортой хэвээр байна.
Шуудангийн цаг: 8-р сарын 11-2021