[Diffiniad Gwyddoniaeth]
Rhwydweithiau o gadwyni polymer hydroffilig yw hydrogels, o'r enw geliau colloidal, lle mae dŵr yn gyfrwng gwasgariad. Mae meddalwedd tri dimensiwn oherwydd y cadwyni polymer hydroffilig sy'n cael eu dal gyda'i gilydd trwy groesgysylltu. Oherwydd y croesgysylltu, ni fydd cyfanrwydd strwythurol y rhwydwaith hydrogel yn cael ei doddi gan grynodiadau uchel o ddŵr (doi: 10.1021 / acs.jchemed.6b00389). Mae hydrogels hefyd yn amsugnol iawn (gallant gynnwys mwy na 90% o ddŵr) rhwydweithiau polymer naturiol neu synthetig. Ymddangosodd y term “hydrogel” gyntaf yn y llenyddiaeth ym 1894 (doi: 10.1007 / BF01830147). I ddechrau, canolbwyntiodd ymchwil ar hydrogels ar y rhwydwaith polymer traws-gysylltiedig cemegol cymharol syml hwn i astudio ei nodweddion sylfaenol, megis cineteg chwyddo / chwyddo a chydbwysedd, trylediad hydoddyn, trosglwyddo cyfnod cyfaint a ffrithiant llithro, ac Ymchwilio cymwysiadau o'r fath. Megis offthalmoleg a dosbarthu cyffuriau. Gyda datblygiad parhaus ymchwil hydrogel, mae ei ffocws wedi symud o rwydweithiau syml i rwydweithiau “ymateb”. Ar y cam hwn, datblygwyd hydrogels amrywiol a all ymateb i newidiadau mewn amodau amgylcheddol megis pH, tymheredd, a meysydd trydan a magnetig. Cynigir actuator hydrogel sy'n ymateb i feysydd trydan a magnetig. Fodd bynnag, roedd yr hydrogels ar y pryd fel arfer yn rhy feddal neu'n rhy frau yn fecanyddol, a oedd yn cyfyngu'n fawr ar eu cymwysiadau posibl. Gyda dyfodiad y mileniwm newydd, mae hydrogels hefyd wedi dechrau cyfnod newydd, gyda gwelliannau arloesol yn eu priodweddau mecanyddol. Mae'r llwyddiant hwn wedi arwain at lawer o astudiaethau rhyngddisgyblaethol o hydrogels. Y dyddiau hyn, gellir defnyddio amrywiaeth o ddulliau cemegol gyda strwythurau sy'n defnyddio ynni i wneud hydrogels sy'n gryfach na chyhyrau a chartilag. Yn ogystal, mae hefyd yn cyflawni swyddogaethau eraill, megis hunan-iachâd, ymatebion ysgogiad lluosog, adlyniad, gwlybaniaeth uwch, ac ati. Mae datblygiad arloesol hydrogel cryf wedi ehangu cymwysiadau posibl y deunydd hwn mewn meysydd amrywiol, gan gynnwys robotiaid meddal, artiffisial. organau, meddygaeth adfywiol, ac ati (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).
【Y prif bwrpas】
1. Sgaffald mewn peirianneg meinwe (doi: 10.1002 / advs.201801664).
2. Pan gaiff ei ddefnyddio fel sgaffald, gall yr hydrogel gynnwys celloedd dynol i atgyweirio meinweoedd. Maent yn dynwared micro-amgylchedd 3D celloedd (doi: 10.1039 / C4RA12215).
3. Defnyddiwch ffynhonnau wedi'u gorchuddio â hydrogel ar gyfer diwylliant celloedd (doi: 10.1126 / gwyddoniaeth.1116995).
4. Hydrogels sy'n sensitif i'r amgylchedd (a elwir hefyd yn “geliau craff” neu “geliau craff”). Mae gan yr hydrogels hyn y gallu i synhwyro newidiadau mewn crynodiad pH, tymheredd neu fetabol a rhyddhau newidiadau o'r fath (doi: 10.1016 / j.jconrel.2015.09.011).
5. Hydrogel chwistrelladwy, y gellir ei ddefnyddio fel cludwr cyffuriau ar gyfer trin afiechydon neu gludwr celloedd at ddibenion adfywio neu beirianneg meinwe (doi: 10.1021 / acs.biomac.9b00769).
6. System dosbarthu cyffuriau rhyddhau parhaus. Gellir defnyddio cryfder ïonig, pH a thymheredd fel sbardunau i reoli rhyddhau cyffuriau (doi: 10.1016 / j.cocis.2010.05.016).
7. Darparu amsugno meinweoedd necrotig a ffibrog, dadfeilio a dad-friffio
8. Gellir defnyddio hydrogels sy'n adweithio i foleciwlau penodol (fel glwcos neu antigenau) fel biosynhwyryddion neu DDS (doi: 10.1021 / cr500116a).
9. Gall diapers tafladwy amsugno wrin neu roi napcynau misglwyf (doi: 10.1016 / j.eurpolymj.2014.11.024).
10. lensys cyffwrdd (hydrogel silicon, polyacrylamid, hydrogel sy'n cynnwys silicon).
11. Electrodau meddygol EEG ac ECG gan ddefnyddio hydrogels sy'n cynnwys polymerau traws-gysylltiedig (polyethylen ocsid, polyAMPS a polyvinylpyrrolidone).
12. Ffrwydron hydrogel.
13. Gweinyddu a diagnosis rhefrol.
14. Pecynnu dotiau cwantwm.
15. Mewnblaniadau ar y fron (gwella'r fron).
16. Glud.
17. Gronynnau a ddefnyddir i gynnal lleithder y pridd mewn ardaloedd cras.
18. Dresiniadau i wella llosgiadau neu glwyfau eraill sy'n anodd eu gwella. Mae gel clwyf yn ddefnyddiol iawn wrth greu neu gynnal amgylchedd llaith.
19. Storio cyffuriau at ddefnydd allanol; yn enwedig cyffuriau ïonig a ddarperir gan iontophoresis.
20. Deunydd sy'n efelychu meinweoedd mwcosol anifeiliaid, a ddefnyddir i brofi priodweddau adlyniad mwcosaidd systemau dosbarthu cyffuriau (doi: 10.1039 / C5CC02428E).
21. Cynhyrchu pŵer thermol. O'i gyfuno ag ïonau, gall afradu gwres o ddyfeisiau a batris electronig, a throsi cyfnewid gwres yn wefr drydan.
【Ein cynnydd cyfredol】
Ar hyn o bryd, defnyddir ein cymwysiadau hydrogel yn bennaf mewn cosmetoleg a thriniaeth feddygol, ac maent yn cynnal y safle blaenllaw yn y diwydiant hydrogel gartref a thramor o ran technoleg, ac mae QA \ QC yn aros yn sefydlog.
Amser post: Awst-11-2021