Гідрогелі - полімери медичного призначення
Відео: Новини науки від 09.11.2015
Відомо, що гідрофільні полімери, як правило, розчиняються у воді, однак при використанні відповідних сшивающих агентів вдається отримати гелі тривимірної пористої структури з високим вмістом води, здатні набухати у воді. Вони мають назву гідрогелей- вміст води в них можна варіювати від 35 до 90%. Перевага гідрогелю полягає не тільки в тому, що вони дуже м`які, ніжні і не травмують живих тканин, а й у високій проникності для різних субстанцій. На відміну від молекул води, які приймають квазіупорядоченную структуру, молекули води в гідрогель строго орієнтовані [19].
Біологічні системи також характеризуються досить значним вмістом води, і зовнішні шари еритроцитів, тромбоцитів, ендотелію кровоносних судин і інших клітин складаються, як відомо, з гелів вуглеводів (полісахаридів) з високим вмістом води. Таким чином, можна припускати, що і в цих випадках вода гидрогелей в більшій чи меншій мірі бере участь у структуруванні. Ця аналогія дозволила висловити припущення про те, що серед синтетичних гидрогелей далеко не виключено присутність таких, які володіли б биосовместимостью з кров`ю. Три найбільш характерні різновиди таких гидрогелей показані на схемі:
Серед цих гидрогелей поліоксіетілметакрілат (poly- НЕМА, що випускається під торговою маркою Hydron), а також полиакриламид синтезуються з використанням сшивающих агентів. Характерно, що вміст води в першому із зазначених полімерів не перевищує 40%, тоді як у другому воно може бути значно збільшено. Антітромбогенность гидрогелей зростає пропорційно вмісту в них води, проте фізико-механічні властивості три цьому різко сніжаются- зрозуміло, що останнім вкрай небажано. Гідрогель, що випускається під фірмовою назвою Loplex 101, являє собою полііонні комплекс полістіролсульфоната натрію з полівінілбензілтріметіламмонійхлорідом. Специфічність технології полягає в тому, що можливо отримувати продукти з невеликим надлишком або катіонів, або аніонів. Повідомлялося [19], що в тому випадку, коли превалюють катіони, антітромбогенность гідрогелю трохи нижче.
Технологічність гидрогелей вельми невелика, механічна міцність теж явно недостатня. Для поліпшення цих характеристик були проведені численні експериментальні дослідження по щепленню акриламіду, НЕМА, вінілпірролідону і ряду інших гідрофільних мономерів на поверхню різних полімерів. Графтсополімерізацію здійснювали плазмовим і радіаційним способами, під дією іонів церію і багатьма іншими методами. Товщина прищепленої поверхневої плівки, вміст води, хімічний склад, величина структурних осередків і інші параметри надають на біологічну сумісність гідрогелю винятково складна тонке і багатоаспектний вплив, тому умови синтезу, регенерація і багато інших чинників, пов`язані з щепленням і використанням гідрогелю, ще неясні, викликають труднощі і вимагають тлумачення. Однак в загальному вигляді результати всіх досліджень можна резюмувати в тому сенсі, що з точки зору біосумісності гідрогелю дуже перспективні, і подальші їхні розробки є вкрай бажаними [76].
