[นิยามวิทยาศาสตร์]
ไฮโดรเจลเป็นเครือข่ายของสายโซ่พอลิเมอร์ที่ชอบน้ำ เรียกว่าเจลคอลลอยด์ ซึ่งน้ำเป็นตัวกลางในการกระจายตัว ซอฟต์แวร์สามมิติเกิดจากสายโซ่โพลีเมอร์ที่ชอบน้ำที่ยึดเข้าด้วยกันโดยการเชื่อมขวาง เนื่องจากการเชื่อมขวาง ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโครงข่ายไฮโดรเจลจะไม่ถูกละลายด้วยน้ำที่มีความเข้มข้นสูง (doi:10.1021/acs.jchemed.6b00389) ไฮโดรเจลยังดูดซับได้สูง (สามารถบรรจุน้ำได้มากกว่า 90%) โครงข่ายโพลีเมอร์ธรรมชาติหรือสังเคราะห์ คำว่า “ไฮโดรเจล” ปรากฏครั้งแรกในวรรณคดีในปี พ.ศ. 2437 (ดอย:10.1007/BF01830147) ในขั้นต้น การวิจัยเกี่ยวกับไฮโดรเจลมุ่งเน้นไปที่โครงข่ายพอลิเมอร์ที่เชื่อมโยงข้ามทางเคมีที่ค่อนข้างง่ายนี้เพื่อศึกษาคุณลักษณะพื้นฐานของมัน เช่น จลนศาสตร์และการบวมบวม/บวม การกระจายตัวของตัวทำละลาย การเปลี่ยนเฟสปริมาตรและแรงเสียดทานจากการเลื่อน และการวิจัยการประยุกต์ใช้ดังกล่าว เช่น จักษุวิทยาและการนำส่งยา ด้วยการพัฒนาการวิจัยไฮโดรเจลอย่างต่อเนื่อง จุดเน้นได้เปลี่ยนจากเครือข่ายธรรมดาเป็นเครือข่าย "การตอบสนอง" ในขั้นตอนนี้ ไฮโดรเจลต่างๆ ที่สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อม เช่น ค่า pH อุณหภูมิ และสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็กได้รับการพัฒนา มีการเสนอตัวกระตุ้นไฮโดรเจลที่ตอบสนองต่อสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก อย่างไรก็ตาม ไฮโดรเจล ณ เวลานั้นโดยปกติอ่อนเกินไปหรือเปราะบางเกินไปในทางกลไก ซึ่งจำกัดการใช้งานที่มีศักยภาพของพวกมันอย่างมาก ด้วยการถือกำเนิดของสหัสวรรษใหม่ ไฮโดรเจลได้เข้าสู่ยุคใหม่ด้วยการปรับปรุงคุณสมบัติเชิงกลของไฮโดรเจล ความสำเร็จนี้นำไปสู่การศึกษาแบบสหวิทยาการเกี่ยวกับไฮโดรเจลจำนวนมาก ปัจจุบันนี้ วิธีการทางเคมีที่หลากหลายที่มีโครงสร้างที่สิ้นเปลืองพลังงานสามารถนำมาใช้เพื่อสร้างไฮโดรเจลที่แข็งแรงกว่ากล้ามเนื้อและกระดูกอ่อนได้ นอกจากนี้ยังบรรลุหน้าที่อื่นๆ เช่น การรักษาตัวเอง การตอบสนองของสิ่งเร้าหลายตัว การยึดเกาะ การเปียกมาก เป็นต้น การพัฒนานวัตกรรมของไฮโดรเจลที่แข็งแรงได้ขยายศักยภาพการใช้งานของวัสดุนี้อย่างมากในด้านต่างๆ รวมถึงหุ่นยนต์อ่อน ประดิษฐ์ อวัยวะ เวชศาสตร์ฟื้นฟู ฯลฯ (ดอย:/10.1021/acs.macromol.0c00238)
【จุดประสงค์หลัก】
1. นั่งร้านวิศวกรรมเนื้อเยื่อ (ดอย:10.1002/advs.201801664)
2. เมื่อใช้เป็นโครงนั่งร้าน ไฮโดรเจลอาจมีเซลล์ของมนุษย์เพื่อซ่อมแซมเนื้อเยื่อ เลียนแบบสภาพแวดล้อม 3 มิติของเซลล์ (ดอย:10.1039/C4RA12215)
3. ใช้บ่อเคลือบไฮโดรเจลสำหรับการเพาะเลี้ยงเซลล์ (ดอย:10.1126/science.1116995)
4. ไฮโดรเจลที่ไวต่อสิ่งแวดล้อม (เรียกอีกอย่างว่า “สมาร์ทเจล” หรือ “เจลอัจฉริยะ”) ไฮโดรเจลเหล่านี้มีความสามารถในการรับรู้การเปลี่ยนแปลงในค่า pH อุณหภูมิหรือความเข้มข้นของเมแทบอไลต์ และปลดปล่อยการเปลี่ยนแปลงดังกล่าว (doi:10.1016/j.jconrel.2015.09.011)
5. ไฮโดรเจลชนิดฉีดได้ ซึ่งสามารถใช้เป็นพาหะนำยาสำหรับการรักษาโรคหรือพาหะนำเซลล์เพื่อการฟื้นฟูหรือวิศวกรรมเนื้อเยื่อ (ดอย: 10.1021/acs.biomac.9b00769)
6. ระบบนำส่งยาที่ปลดปล่อยอย่างต่อเนื่อง ความแรงของไอออน ค่า pH และอุณหภูมิสามารถใช้เป็นตัวกระตุ้นในการควบคุมการปลดปล่อยตัวยาได้ (ดอย:10.1016/j.cocis.2010.05.016)
7. ให้การดูดซึมของเนื้อเยื่อที่เป็นเนื้อตายและเนื้อเยื่อไฟโบรติก การล้างไขมันและการขจัดคราบออก
8. ไฮโดรเจลที่ทำปฏิกิริยากับโมเลกุลจำเพาะ (เช่น กลูโคสหรือแอนติเจน) สามารถใช้เป็นไบโอเซนเซอร์หรือ DDS (doi: 10.1021/cr500116a) ได้
9.ผ้าอ้อมสำเร็จรูปสามารถซับปัสสาวะหรือใส่ผ้าอนามัยได้ (ดอย:10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024)
10. คอนแทคเลนส์ (ซิลิโคนไฮโดรเจล, โพลีอะคริลาไมด์, ไฮโดรเจลที่มีซิลิกอน)
11. อิเล็กโทรดทางการแพทย์ EEG และ ECG โดยใช้ไฮโดรเจลที่ประกอบด้วยพอลิเมอร์เชื่อมขวาง
12. ระเบิดไฮโดรเจล
13. การบริหารและการวินิจฉัยทางทวารหนัก
14. การบรรจุจุดควอนตัม
15. เสริมหน้าอก (เสริมหน้าอก)
16. กาว.
17. อนุภาคที่ใช้รักษาความชื้นในดินในพื้นที่แห้งแล้ง
18. การแต่งกายเพื่อรักษาแผลไฟไหม้หรือบาดแผลอื่นๆ ที่รักษายาก เจลทำแผลมีประโยชน์มากในการสร้างหรือรักษาสภาพแวดล้อมที่ชื้น
19. การจัดเก็บยาสำหรับใช้ภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งยาไอออนิกที่ส่งโดยไอออนโตโฟรีซิส
20. วัสดุที่จำลองเนื้อเยื่อเยื่อเมือกของสัตว์ ใช้ทดสอบคุณสมบัติการยึดเกาะของเยื่อเมือกของระบบนำส่งยา (ดอย:10.1039/C5CC02428E)
21. การผลิตพลังงานความร้อน เมื่อรวมกับไอออน จะสามารถกระจายความร้อนจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และแบตเตอรี่ และเปลี่ยนการแลกเปลี่ยนความร้อนเป็นประจุไฟฟ้า
【ความคืบหน้าในปัจจุบันของเรา】
ในปัจจุบัน การใช้งานไฮโดรเจลของเราส่วนใหญ่จะใช้ในเครื่องสำอางค์และการรักษาทางการแพทย์ และรักษาตำแหน่งผู้นำในอุตสาหกรรมไฮโดรเจลในประเทศและต่างประเทศในแง่ของเทคโนโลยี และ QA\QC ยังคงมีเสถียรภาพ
เวลาที่โพสต์: 11 ส.ค.-2564