Jeśli szukasz sposobu na zrobienie własnego hydrożelu, to trafiłeś we właściwe miejsce! Może to być bardzo proste, a wszystko, czego potrzebujesz, to kilka prostych składników i trochę czasu. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak to zrobić!
Kwas poliakrylowy
Kwas poliakrylowy (PAA) jest biokompatybilnym i niedrogim materiałem hydrożelowym. Jest to polimer składający się z grupy funkcyjnej (kwas akrylowy) i reszt bocznych, które oddziałują z cząsteczkami octanu wapnia.
Jego wytrzymałość mechaniczna i właściwości pęczniejące zależą od zawartości AA i kowalencyjnego usieciowania. Materiał spęczniony jest amorficzny, podczas gdy materiał nie spęczniony ma bardziej stabilną strukturę. Pod wpływem wysokiej temperatury przekształca się w sztywne, nieprzezroczyste tworzywo sztuczne.
Hydrożele są naturalnym materiałem o różnorodnych zastosowaniach, takich jak dostarczanie leków i przyleganie komórek. Syntetyczne hydrożele są doskonałym kandydatem do badań nad wzrostem komórek in vitro.
W tym badaniu hydrożele PAA/SH zostały użyte jako adsorbenty do usuwania barwników kationowych z roztworów wodnych. Zbadano wpływ pH i stężenia AA na pęcznienie i absorpcję. Ponadto zbadano stabilność termiczną i adhezję hydrożeli w zależności od dawki promieniowania.
Wodorożel pęczniał w wodzie przez 48 godzin przed badaniem. Po tym czasie zmierzono ich pęcznienie, absorpcję wody i wytrzymałość mechaniczną. Następnie poddano je próbie ściskania. Badanie przeprowadzono na urządzeniu Mecmesin MultiTest 2.5 dV.
PEG
W dziedzinie materiałoznawstwa hydrożel TA-PEG jest obiecującym materiałem do zastosowań w inżynierii tkankowej. Wykazuje on doskonałą aktywność antyoksydacyjną. Jednak jego zastosowanie w badaniach biomedycznych nie jest jeszcze znane.
Hydrożel TA-PEG charakteryzuje się wysokim równomolowym stężeniem grup hydroksylowych i cząsteczek pirogallolu. Te grupy hydroksylowe i pirogallolowe tworzą kowalencyjne wiązania eterowe, które przyczyniają się do procesu sieciowania. Ponadto, hydrofilowy łańcuch PEG jest wykorzystywany do inicjowania procesu sieciowania.
Więcej, hydrożel TA-PEG wykazał dobry procent pęcznienia, z maksymalną wartością 3300%. Wskazuje to, że hydrożel TA-PEG jest hydrofilowy i pęcznieje do stanu miękkiego po zanurzeniu w wodzie. Spęczniały hydrożel to polimer o większej zawartości wody niż polimer.
Hydrożel TA-PEG został zsyntetyzowany za pomocą dwuetapowej procedury polimeryzacji Mitsunobu. Najpierw rozpuszczono 15 mL roztworu PEG 6000 w 15 mL CH3CN. Po zastosowaniu układu inicjującego redoks, mieszaninę podgrzano do temperatury 25 stopni Celsjusza. Po osiągnięciu tej temperatury reakcję prowadzono przez 1,5 godziny.
System żelowania wyzwalanego
Jeśli jesteś zainteresowany przygotowaniem hydrożeli w domu, masz do dyspozycji wiele różnych metod. Należą do nich inicjatory termiczne, promienie gamma, światło UV i wiązki elektronów. Jednak wielu badaczy nie opanowało tych procesów i hydrożele pozostają niewykorzystanym polem badawczym.
Hydrożele to materiały polimerowe o specyficznej strukturze. Zawierają mieszaninę segmentów hydrofilowych i hydrofobowych. Skład tych segmentów decyduje o ich reakcji na różne bodźce. Na przykład hydrożel wrażliwy na pH zawiera wiszące grupy kwasowe.
Gdy polimer jest w formie żelu, może być użyty jako sztuczne rusztowanie, które eliminuje puste przestrzenie. Można go również wykorzystać do przechowywania komórek przez dłuższy czas.
W zastosowaniach związanych z dostarczaniem leków, hydrożele oferują zaletę trwałego uwalniania. Osiąga się to poprzez kontrolowanie stopnia usieciowania matrycy.
Uwalnianie leku może być kontrolowane przez wiele czynników, w tym temperaturę, pH i interakcje chemiczne. Te wskazówki pomagają zwiększyć wiązanie leku z hydrożelem.
Polipeptyd
Systemy hydrożelowe oparte na peptydach mają unikalne zasady projektowania. Samoskładające się hydrożele peptydowe mają wiele zastosowań w inżynierii tkankowej, biomateriałach, dostarczaniu leków i przenoszeniu genów.
Uformowane SAP zawierają włókna o typowej szerokości fibryli w zakresie 12-19 nm. Wykazano, że mają one różne stopnie zdolności adaptacyjnych, w tym dużą sztywność, którą można modyfikować w celu uzyskania różnych funkcji.
Hydrożele polipeptydowe były wykorzystywane w zastosowaniach związanych z gojeniem się ran, a także w klejach chirurgicznych. Ich właściwości obejmują zdolność do zatrzymywania wody, zatrzymywania cząsteczek hydrofobowych i zachowywania wyraźnego trójwymiarowego kształtu. Aby uzyskać polipeptydy o większej masie cząsteczkowej, opracowano różne metody syntezy.
Peptydy użyte w samoskładających się hydrożelach peptydowych miały średnice od 5 do 15 nm. Peptydy te można zmienić tak, by tworzyły hydrożele o strukturze nanowłóknistej. Zapewnia to pewne interesujące korzyści, takie jak wyższy moduł zachowawczy, zwiększona sztywność i obniżona granica plastyczności.
Wyższy moduł zachowawczy i wcześniejsza granica plastyczności są spowodowane zwiększonym stężeniem peptydów i obecnością jonów dwuwartościowych. W niniejszej pracy przygotowanie hydrożelu P11-8 z MgSO4 zwiększyło moduł przechowywania i zmniejszyło granicę plastyczności hydrożelu.
