Гидрогель

Мягкий водонасыщенный полимерный гель.

Желатин в листах для приготовления пищи представляет собой гидрогель.

Образование пептидного гидрогеля показано методом перевернутой колбы.

Гидрогель представляет собой двухфазный материал, смесь пористых , проницаемых твердых веществ и по меньшей мере 10% по массе или объему межтканевой жидкости, состоящей полностью или преимущественно из воды . ^{[1] [2]}  В гидрогелях пористое проницаемое твердое вещество представляет собой нерастворимую в воде трехмерную сеть природных или синтетических полимеров и жидкости, поглотившую большое количество воды или биологических жидкостей. ^{[2] [3] [4] [5]} Эти свойства лежат в основе нескольких приложений, особенно в биомедицинской области. Многие гидрогели являются синтетическими, но некоторые имеют природное происхождение. ^{[6] [7]} Термин «гидрогель» был придуман в 1894 году. ^[8]

Определение гидрогеля ИЮПАК

Химия

Классификация

Сшивки, связывающие полимеры гидрогеля, делятся на две общие категории: физические гидрогели и химические гидрогели. Химические гидрогели имеют ковалентные сшивающие связи , тогда как физические гидрогели имеют нековалентные связи . ^{[ нужна цитация ]} Химические гидрогели могут привести к образованию прочных обратимых или необратимых гелей из-за ковалентной связи. ^[9] Химические гидрогели, которые содержат обратимые ковалентные сшивающие связи, такие как гидрогели тиомеров , сшитых дисульфидными связями, нетоксичны и используются во многих медицинских продуктах. ^{[10] [11] [12]} Физические гидрогели обычно обладают высокой биосовместимостью, не токсичны, а также легко обратимы простым изменением внешнего раздражителя, такого как pH, концентрация ионов ( альгинат ) или температура ( желатин ); они также используются в медицинских целях. ^{[13] [14] [15] [16] [17]} Физические поперечные связи состоят из водородных связей , гидрофобных взаимодействий и переплетений цепей (среди прочего). Гидрогель, полученный с помощью физических сшивок, иногда называют «обратимым» гидрогелем. ^[13] Химические сшивки состоят из ковалентных связей между нитями полимера. Гидрогели, полученные таким способом, иногда называют «постоянными» гидрогелями.

Гидрогели готовят с использованием различных полимерных материалов , которые в зависимости от происхождения можно разделить на две категории: природные или синтетические полимеры. Природные полимеры для приготовления гидрогелей включают гиалуроновую кислоту , хитозан , гепарин , альгинат , желатин и фибрин . ^[18] Обычные синтетические полимеры включают поливиниловый спирт , полиэтиленгликоль , полиакрилат натрия , акрилатные полимеры и их сополимеры . ^[6] Хотя природные гидрогели обычно нетоксичны и часто обеспечивают другие преимущества для медицинского использования, такие как биосовместимость , биоразлагаемость , антибиотический / противогрибковый эффект и улучшение регенерации близлежащих тканей, их стабильность и прочность обычно намного ниже, чем у синтетических гидрогелей. ^[19] Существуют также синтетические гидрогели, которые можно использовать в медицинских целях, такие как полиэтиленгликоль (ПЭГ) , полиакрилат и поливинилпирролидон (ПВП) . ^[20]

Подготовка

Упрощенная схема, показывающая процесс самосборки, связанный с образованием гидрогеля.

Существует два предполагаемых механизма формирования физического гидрогеля, первый из которых представляет собой гелеобразование нановолоконных пептидных ансамблей, обычно наблюдаемое для предшественников олигопептидов . Предшественники самособираются в волокна, ленты, трубки или ленты, которые спутываются, образуя нековалентные поперечные связи. Второй механизм предполагает нековалентные взаимодействия сшитых доменов, разделенных водорастворимыми линкерами, и это обычно наблюдается в более длинных многодоменных структурах. ^[21] Настройка супрамолекулярных взаимодействий для создания самоподдерживающейся сети, которая не выпадает в осадок, а также способна иммобилизовать воду, что жизненно важно для образования геля. Большинство олигопептидных гидрогелей имеют структуру β-листов и собираются в волокна, хотя также сообщалось об α-спиральных пептидах. ^{[22] [23]} Типичный механизм гелеобразования включает в себя самосборку предшественников олигопептидов в волокна, которые удлиняются и перепутываются, образуя сшитые гели.

Один примечательный метод инициирования процесса полимеризации включает использование света в качестве стимула. В этом методе к раствору предшественника, который станет гидрогелем, добавляются фотоинициаторы — соединения, которые расщепляются в результате поглощения фотонов. Когда раствор предшественника подвергается воздействию концентрированного источника света, обычно ультрафиолетового излучения, фотоинициаторы будут расщепляться и образовывать свободные радикалы, которые начнут реакцию полимеризации, которая образует поперечные связи между нитями полимера. Эта реакция прекратится, если источник света будет удален, что позволит контролировать количество поперечных связей, образующихся в гидрогеле. ^[24] Свойства гидрогеля сильно зависят от типа и количества его поперечных связей, что делает фотополимеризацию популярным выбором для точной настройки гидрогелей. Этот метод нашел широкое применение в клеточной и тканевой инженерии благодаря возможности вводить или формовать раствор предшественника, наполненный клетками, в участок раны, а затем отверждать его на месте. ^{[25] [24]}

Физически сшитые гидрогели можно получить различными методами в зависимости от природы сшивок. Гидрогели поливинилового спирта обычно получают методом замораживания-оттаивания. При этом раствор замораживают на несколько часов, затем оттаивают при комнатной температуре и цикл повторяют до тех пор, пока не образуется прочный и стабильный гидрогель. ^[26] Альгинатные гидрогели образуются в результате ионного взаимодействия между альгинатом и двухзарядными катионами. Соль, обычно хлорид кальция , растворяется в водном растворе альгината натрия, что заставляет ионы кальция создавать ионные связи между цепями альгината. ^[27] Желатиновые гидрогели образуются при изменении температуры. Водный раствор желатина образует гидрогель при температуре ниже 37–35 °C, поскольку ван-дер-ваальсовые взаимодействия между коллагеновыми волокнами становятся сильнее тепловых молекулярных колебаний. ^[28]

Гидрогели на основе пептидов

Гидрогели на основе пептидов обладают исключительными качествами биосовместимости и биоразлагаемости , что обуславливает их широкое применение, особенно в биомедицине; ^[2] как таковые, их физические свойства могут быть точно настроены, чтобы максимизировать их использование. ^[2] Методы для этого: модуляция аминокислотной последовательности , pH , хиральности и увеличение количества ароматических остатков. ^[29] Порядок аминокислот в последовательности имеет решающее значение для гелеобразования, как было показано много раз. В одном примере короткая пептидная последовательность Fmoc-Phe-Gly легко образовывала гидрогель, тогда как Fmoc-Gly-Phe не смогла этого сделать из-за перемещения двух соседних ароматических фрагментов, что затрудняло ароматические взаимодействия. ^{[30] [31]} Изменение pH также может иметь аналогичные эффекты, например, использование модифицированных нафталином (Nap) дипептидов Nap-Gly-Ala и Nap-Ala-Gly, где падение pH вызывало гелеобразование. первое, но привело к кристаллизации второго. ^[32] Метод контролируемого снижения pH с использованием глюконо-δ-лактона (GdL), где GdL гидролизуется до глюконовой кислоты в воде, является недавней стратегией, разработанной как способ формирования гомогенных и воспроизводимых гидрогелей. ^{[33] [34]} Гидролиз происходит медленно, что обеспечивает равномерное изменение pH и, таким образом, приводит к получению воспроизводимых гомогенных гелей. В дополнение к этому желаемого pH можно достичь, изменяя количество добавляемого GdL. Использование GdL неоднократно применялось для гидрогелирования Fmoc и Nap-дипептидов. ^{[33] [34]} В другом направлении Моррис и др. сообщили об использовании GdL в качестве «молекулярного триггера» для прогнозирования и контроля порядка гелеобразования. ^[35] Хиральность также играет важную роль в формировании геля, и даже изменение хиральности одной аминокислоты с естественной L-аминокислоты на неприродную D-аминокислоту может существенно повлиять на свойства гелеобразования, при этом природные формы не образуются. гели. ^[36] Кроме того, ароматические взаимодействия играют ключевую роль в образовании гидрогеля в результате π-π-укладки, приводящей к гелеобразованию, как показали многие исследования. ^{[37] [38]}

Другой

Гидрогели также обладают степенью гибкости, очень близкой к естественной ткани, благодаря значительному содержанию воды. Будучи отзывчивыми « умными материалами », гидрогели могут инкапсулировать химические системы, которые при стимуляции внешними факторами, такими как изменение pH, могут вызывать высвобождение определенных соединений, таких как глюкоза, в окружающую среду, в большинстве случаев путем перехода гель-золь в жидкость. состояние. Хемомеханические полимеры в большинстве случаев также представляют собой гидрогели, которые при стимуляции изменяют свой объем и могут служить актуаторами или сенсорами .

• Микронасос на основе гидрогелевого стержня (размером 4×0,3×0,05 мм), приводимый в действие приложенным напряжением . Этот насос может непрерывно работать от батареи 1,5 В в течение не менее 6 месяцев. ^[39]
• 
  Гидрогелевая матрица на основе коротких пептидов, способная удерживать воду примерно в сто раз больше собственного веса. Разработан как медицинская повязка.
• 
  Фотография того же гидрогеля на основе коротких пептидов, удерживаемого щипцами, чтобы продемонстрировать его жесткость и прозрачность.

Механические свойства

Гидрогели исследовались для различных применений. Изменяя концентрацию полимера в гидрогеле (или, наоборот, концентрацию воды), модуль Юнга , модуль сдвига и модуль упругости могут варьироваться от 10 Па до 3 МПа, в диапазоне примерно пяти порядков. ^[40] Аналогичный эффект можно увидеть, изменив концентрацию сшивки. ^[40] Такая большая изменчивость механической жесткости является причиной того, что гидрогели так привлекательны для биомедицинских применений, где жизненно важно, чтобы имплантаты соответствовали механическим свойствам окружающих тканей. ^[41] Охарактеризовать механические свойства гидрогелей может быть сложно, особенно из-за различий в механическом поведении гидрогелей по сравнению с другими традиционными конструкционными материалами. В дополнение к эластичности и вязкоупругости каучука гидрогели обладают дополнительным механизмом деформации, зависящим от времени, который зависит от потока жидкости, называемым пороэластичностью . Эти свойства чрезвычайно важно учитывать при проведении механических экспериментов. Некоторыми распространенными экспериментами по механическим испытаниям гидрогелей являются растяжение , сжатие (ограниченное или неограниченное), вдавливание, сдвиговая реометрия или динамический механический анализ . ^[40]

Гидрогели имеют два основных режима механических свойств: эластичность резины и вязкоупругость :

Эластичность резины

В ненабухшем состоянии гидрогели можно моделировать как сильно сшитые химические гели, в которых систему можно описать как одну непрерывную полимерную сеть. В этом случае:

${\displaystyle G=N_{p}kT={\rho RT \over {\overline {M}}_{c}}}$

где G — модуль сдвига , k — постоянная Больцмана, T — температура, N _p — количество полимерных цепей в единице объема, ρ — плотность, R — постоянная идеального газа, а  — (числовая) средняя молекулярная масса. между двумя соседними точками сшивки. можно рассчитать по коэффициенту набухания Q , который относительно легко проверить и измерить. ^[40] ${\displaystyle {\overline {M}}_{c}}$ ${\displaystyle {\overline {M}}_{c}}$

Для набухшего состояния идеальную гелевую сеть можно смоделировать следующим образом: ^[40]

${\displaystyle G_{\textrm {swollen}}=GQ^{-1/3}}$

При простом испытании на одноосное растяжение или сжатие истинное напряжение и инженерное напряжение можно рассчитать как: ${\displaystyle \sigma _{t}}$ ${\displaystyle \sigma _{e}}$

${\displaystyle \sigma _{t}=G_{\textrm {swollen}}\left(\lambda ^{2}-\lambda ^{-1}\right)}$

${\displaystyle \sigma _{e}=G_{\textrm {swollen}}\left(\lambda -\lambda ^{-2}\right)}$

где  растяжение. ^[40] ${\displaystyle \lambda =l_{\textrm {current}}/l_{\textrm {original}}}$

вязкоупругость

В случае гидрогелей эластичность обусловлена ​​твердой полимерной матрицей, тогда как вязкость обусловлена ​​подвижностью полимерной сетки, а также водой и другими компонентами, составляющими водную фазу. ^[42] Вязкоупругие свойства гидрогеля сильно зависят от характера приложенного механического движения. Таким образом, зависимость этих приложенных сил от времени чрезвычайно важна для оценки вязкоупругости материала. ^[43]

Физические модели вязкоупругости пытаются отразить упругие и вязкие свойства материала. В упругом материале напряжение пропорционально деформации, а в вязком материале напряжение пропорционально скорости деформации. Модель Максвелла — это разработанная математическая модель линейного вязкоупругого отклика. В этой модели вязкоупругость моделируется аналогично электрической цепи с пружиной Гука, которая представляет модуль Юнга, и ньютоновской приборной панелью, которая представляет вязкость. Материал, обладающий свойствами, описанными в этой модели, является материалом Максвелла . Другая используемая физическая модель называется моделью Кельвина-Фойгта, а материал, соответствующий этой модели, называется материалом Кельвина-Фойгта . ^[44] Для описания зависящего от времени поведения ползучести и релаксации напряжения гидрогеля можно использовать различные модели физических параметров с сосредоточенными параметрами. ^[40] Эти методы моделирования сильно различаются и чрезвычайно сложны, поэтому эмпирическое описание серии Прони обычно используется для описания вязкоупругого поведения в гидрогелях. ^[40]

Для измерения зависящего от времени вязкоупругого поведения полимеров часто проводят динамический механический анализ . Обычно при этих измерениях одна сторона гидрогеля подвергается синусоидальной нагрузке в режиме сдвига, при этом приложенное напряжение измеряется датчиком напряжения, а изменение длины образца измеряется датчиком деформации. ^[43] Одно обозначение, используемое для моделирования синусоидальной реакции на периодическое напряжение или деформацию:

${\displaystyle G=G'+iG''}$

где G' - реальный модуль упругости или упругости, G" - мнимый модуль упругости или потерь.

Пороэластичность

Пороэластичность – это характеристика материалов, связанная с миграцией растворителя через пористый материал и сопутствующей деформацией. ^[40] Пороэластичность в гидратированных материалах, таких как гидрогели, возникает из-за трения между полимером и водой, когда вода движется через пористую матрицу при сжатии. Это вызывает снижение давления воды, что создает дополнительные напряжения при сжатии. Подобно вязкоупругости, это поведение зависит от времени, таким образом, пороэластичность зависит от скорости сжатия: гидрогель демонстрирует мягкость при медленном сжатии, но быстрое сжатие делает гидрогель более жестким. Это явление связано с тем, что трение между водой и пористой матрицей пропорционально потоку воды, который, в свою очередь, зависит от степени сжатия. Таким образом, обычным способом измерения пороэластичности является проведение испытаний на сжатие при различных скоростях сжатия. ^[45] Размер пор является важным фактором, влияющим на пороэластичность. Уравнение Козени -Кармана использовалось для прогнозирования размера пор путем связи падения давления с разницей напряжений между двумя скоростями сжатия. ^[45]

Пороупругость описывается несколькими связанными уравнениями, поэтому существует несколько механических испытаний, которые напрямую связаны с пороупругим поведением материала, поэтому используются более сложные испытания, такие как испытания на вдавливание, численные или вычислительные модели. Численные или вычислительные методы пытаются смоделировать трехмерную проницаемость сети гидрогеля.

Экологическая реакция

Наиболее распространенной чувствительностью гидрогелей к окружающей среде является реакция на температуру. ^[46] Многие полимеры/гидрогели демонстрируют температурно-зависимый фазовый переход, который можно классифицировать как верхнюю критическую температуру растворения (UCST) или нижнюю критическую температуру растворения (LCST). Водорастворимость полимеров UCST увеличивается при более высоких температурах, что приводит к переходу гидрогелей UCST из геля (твердого тела) в раствор (жидкость) при повышении температуры (аналогично поведению температуры плавления чистых материалов). Это явление также приводит к расширению гидрогелей UCST (увеличению степени их набухания) при повышении температуры, когда они ниже UCST. ^[46] Однако полимеры с LCST демонстрируют обратную (или отрицательную) температурную зависимость, при которой их растворимость в воде снижается при более высоких температурах. Гидрогели LCST переходят из жидкого раствора в твердый гель при повышении температуры, а также сжимаются (уменьшают степень набухания) при повышении температуры, пока они превышают LCST. ^[46]

Приложения могут диктовать различные температурные реакции. Например, в биомедицинской области гидрогели LCST исследуются в качестве систем доставки лекарств, поскольку они могут быть инъекционными (жидкими) при комнатной температуре, а затем затвердевать в твердый гель под воздействием более высоких температур человеческого тела. ^[46] Существует множество других стимулов, на которые гидрогели могут реагировать, в том числе: pH, глюкоза, электрические сигналы, свет , давление , ионы, антигены и многое другое. ^[46]

Добавки

Механические свойства гидрогелей можно точно настроить разными способами, начиная с внимания к их гидрофобным свойствам. ^{[46] [47]} Другим методом изменения прочности или эластичности гидрогелей является их прививка или поверхностное покрытие на более прочную/жесткую основу или создание композитов на основе суперпористого гидрогеля (SPH), в которых присутствует сшиваемая матричная добавка, набухающая. добавлен. ^[7] Было показано, что другие добавки, такие как наночастицы и микрочастицы , значительно изменяют жесткость и температуру гелеобразования некоторых гидрогелей, используемых в биомедицинских целях. ^{[48] ​​[49] [50]}

Методы обработки

Механические свойства гидрогеля можно настраивать и модифицировать за счет концентрации сшивок и добавок, но эти свойства также можно улучшать или оптимизировать для различных применений с помощью специальных методов обработки. Эти методы включают электропрядение , 3D / 4D-печать , самостоятельную сборку и литье замораживанием . Одним из уникальных методов обработки является формирование многослойных гидрогелей для создания пространственно изменяющегося матричного состава и, как следствие, механических свойств. Это можно сделать путем полимеризации гидрогелевых матриц слой за слоем посредством УФ-полимеризации. Этот метод может быть полезен при создании гидрогелей, имитирующих суставной хрящ, что позволяет получить материал с тремя отдельными зонами с различными механическими свойствами. ^[51]

Еще один новый метод оптимизации механических свойств гидрогеля — использование серии Hofmeister . Благодаря этому явлению за счет добавления раствора соли полимерные цепи гидрогеля агрегируются и кристаллизуются, что увеличивает прочность гидрогеля. Этот метод, называемый « высаливанием », был применен к гидрогелям поливинилового спирта путем добавления раствора соли сульфата натрия . ^[52] Некоторые из этих методов обработки можно использовать синергетически друг с другом для получения оптимальных механических свойств. Направленное замораживание или замораживание — это еще один метод, при котором к гидрогелю применяется направленный градиент температуры, что является еще одним способом формирования материалов с анизотропными механическими свойствами. Использование методов обработки замораживанием и высаливанием гидрогелей поливинилового спирта для создания иерархической морфологии и анизотропных механических свойств. ^[53] Направленное замораживание гидрогелей помогает выровнять и объединить полимерные цепи, создавая анизотропные структуры, подобные сотовым трубкам, в то время как высаливание гидрогеля приводит к образованию сети нанофибрилл на поверхности этих сотовых трубчатых структур. При сохранении содержания воды более 70% значения прочности этих гидрогелей значительно превышают показатели безводных полимеров, таких как полидиметилсилоксан (ПДМС), кевлар и синтетический каучук . По своим характеристикам он также превосходит прочность натуральных сухожилий и паучьего шелка . ^[53]

Приложения

Мягкие контактные линзы

Молекулярная структура силикон-гидрогеля, используемого в гибких кислородопроницаемых контактных линзах. ^[54]

Преобладающим материалом для контактных линз являются акрилат- силоксановые гидрогели. Они заменили жесткие контактные линзы. Одним из их наиболее привлекательных свойств является кислородопроницаемость, которая необходима, поскольку в роговице отсутствует сосудистая сеть .

Исследовать

Мезенхимальные стволовые клетки человека, взаимодействующие с 3D-гидрогелем – изображение с помощью визуализации живых клеток без меток

Лейкопластырь с гидрогелевой подушечкой, используемый при волдырях и ожогах. Центральный гель прозрачный, клейкая водонепроницаемая пластиковая пленка прозрачная, подложка бело-синяя.

• Покрытия для электродов реакции газовыделения для эффективного отделения пузырьков ^{[55] [56] [57]}
• Грудные импланты
• Контактные линзы ( силикон- гидрогели, полиакриламиды , полимакон )
• Устойчивость воды: гидрогели стали многообещающими материалами для очистки воды с помощью солнечной энергии, ^[58] дезинфекции воды, ^[59] и генератора воды в атмосфере . ^[60]
• Одноразовые подгузники , впитывающие мочу , или гигиенические салфетки ^[25]
• Повязки для заживления ожогов и других труднозаживающих ран . Гели для ран отлично подходят для создания или поддержания влажной среды.
• Медицинские электроды для ЭЭГ и ЭКГ с использованием гидрогелей, состоящих из сшитых полимеров ( полиэтиленоксид , полиАМПС и поливинилпирролидон ) .
• Инкапсуляция квантовых точек
• Экологически чувствительные гидрогели (также известные как «умные гели» или «интеллектуальные гели»). Эти гидрогели обладают способностью улавливать изменения pH, температуры или концентрации метаболитов и высвобождать их нагрузку в результате таких изменений. ^{[61] [62] [63]}
• Волокна
• Клей
• Гранулы для удержания влаги в почве в засушливых районах.
• Отталкивает пузырьки воздуха (супераэрофобность). Может улучшить производительность и стабильность электродов для электролиза воды . ^[64]
• Культивирование клеток. Для культивирования клеток использовали лунки, покрытые гидрогелем. ^[65]
• Биосенсоры . Гидрогели, реагирующие на определенные молекулы, ^[66] такие как глюкоза или антигены, могут использоваться в качестве биосенсоров, а также в DDS. ^[67]
• Носитель клеток: инъекционные гидрогели можно использовать для переноса лекарств или клеток для применения в регенерации тканей или 3D-биопечати . ^{[68] [69] [70]} Гидрогели с обратимым химическим составом необходимы для обеспечения псевдоожижения во время инъекции/печати с последующим самовосстановлением исходной структуры гидрогеля. ^[71]
• Исследование биомеханических функций клеток в сочетании с голотомографической микроскопией .
• Обеспечивают абсорбцию, удаление и удаление некротической и фиброзной ткани.
• Каркасы тканевой инженерии . При использовании в качестве каркасов гидрогели могут содержать человеческие клетки для восстановления тканей. Они имитируют трехмерное микроокружение клеток. ^[72] Материалы включают агарозу , метилцеллюлозу , гиалуронан , эластиноподобные полипептиды и другие полимеры природного происхождения.
• Системы доставки лекарств с пролонгированным высвобождением . Ионная сила, pH и температура могут использоваться в качестве пускового фактора для контроля высвобождения препарата. ^[73]
• Поведение набухания, проявляемое заряженными гидрогелями, может быть использовано в качестве ценного инструмента для исследования взаимодействий между заряженными полимерами и различными видами, включая многовалентные ионы, пептиды и белки . ^[74] Эта реакция возникает из-за колебаний осмотических сил набухания, возникающих в результате обмена противоионами внутри гелевой матрицы. Особенно важным является его применение для оценки связывания пептидных препаратов с биополимерами в организме, поскольку реакция набухания геля может дать представление об этих взаимодействиях. ^{[75] [76]}
• Покрытие/замена окон: рассматриваются гидрогели для снижения поглощения инфракрасного света на 75%. ^[77] Другой подход позволил снизить внутреннюю температуру с помощью термочувствительного гидрогеля . ^[78]
• Термодинамическое производство электроэнергии: в сочетании с ионами позволяет рассеивать тепло для электронных устройств и батарей и преобразовывать теплообмен в электрический заряд. ^[79]
• Водяно-гелевая взрывчатка
• Контролируемый выброс агрохимикатов (пестицидов и удобрений)
• Talin Shock Absorbing Materials – гидрогели на белковой основе, способные поглощать сверхзвуковые удары ^[80]

Биоматериалы

Имплантированные или инъецированные гидрогели могут поддерживать регенерацию тканей путем механической поддержки тканей, локализованной доставки лекарств или клеток, ^[2] местного рекрутирования клеток или иммуномодуляции , или инкапсуляции наночастиц для местной фототермической или брахитерапии . ^[71] Полимерные системы доставки лекарств преодолели проблему благодаря своей биоразлагаемости, биосовместимости и антитоксичности. ^{[81] [82]} Такие материалы, как коллаген , хитозан, целлюлоза и поли(молочно-гликолевая кислота) широко применяются для доставки лекарств в такие органы, как глаза, ^[83] нос, почки, ^[84] легкие, ^[85] кишечник, ^[86] кожа ^[87] и мозг. ^[2] Будущие работы направлены на снижение токсичности, улучшение биосовместимости, расширение методов сборки ^[88]

Гидрогели рассматривались как средства доставки лекарств. ^{[89] [68] [69] [70]} Их также можно изготовить для имитации тканей слизистой оболочки животных и использовать для тестирования мукоадгезивных свойств. ^{[90] [91]} Их исследовали на предмет использования в качестве резервуаров при местной доставке лекарств ; особенно ионные препараты, доставляемые с помощью ионтофореза .

Рекомендации

 В эту статью включен текст Джессики Хатчинсон, доступный по лицензии CC BY 3.0.

1. Вихтерле, О.; Лим, Д. (1 января 1960 г.). «Гидрофильные гели биологического применения». Природа . 185 (4706): 117–118. Бибкод : 1960Natur.185..117W. дои : 10.1038/185117a0. ISSN  0028-0836. S2CID  4211987.
2. Гош, Шампа; Гош, Сумья; Шарма, Хитаиси; Бхаскар, Ракеш; Хан, Сон Су; Синха, Джитендра Кумар (1 января 2024 г.). «Использование возможностей биологических макромолекул в гидрогелях для контролируемого высвобождения лекарств в центральной нервной системе: обзор». Международный журнал биологических макромолекул . 254 : 127708. doi : 10.1016/j.ijbiomac.2023.127708. ISSN  0141-8130. S2CID  264944892.
3. Шривастава, Прия; Вишвакарма, Нихар; Гаутам, Лакшмикант; Вьяс, Суреш П. (2023), «Магнитно-чувствительные полимерные гели и эластомерные системы для доставки лекарств», « Умные полимерные наноконструкции в доставке лекарств » , Elsevier, стр. 129–150, номер документа : 10.1016/b978-0- 323-91248-8.00012-х, ISBN 978-0-323-91248-8, получено 16 января 2023 г.
4. Фундаментальные биоматериалы: полимеры. 2018. doi :10.1016/c2016-0-03544-1. ISBN 9780081021941.
5. Наука о полимерах: подробный справочник. Эльзевир. 2012. doi : 10.1016/c2009-1-28406-1. ISBN 978-0-08-087862-1.
6. Цай В., Гупта Р.Б. (2012). «Гидрогели». Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . стр. 1–20. дои : 10.1002/0471238961.0825041807211620.a01.pub2. ISBN 978-0471238966.
7. Ахмед Э.М. (март 2015 г.). «Гидрогель: приготовление, характеристика и применение: обзор». Журнал перспективных исследований . 6 (2): 105–121. дои : 10.1016/j.jare.2013.07.006. ПМЦ 4348459 . ПМИД  25750745. 
8. Беммелен Дж. М. (1907). «Гидрогель и кристаллический гидрат купфероксидов». Zeitschrift für Chemie und Industrie der Kolloide . 1 (7): 213–214. дои : 10.1007/BF01830147. S2CID  197928622.
9. Николич, Любиша Б.; Здравкович, Александр С.; Николич, Весна Д.; Илич-Стоянович, Снежана С. (2018), Мондал, доктор медицинских наук Ибрагим Х. (редактор), «Синтетические гидрогели и их влияние на здоровье и окружающую среду», Суперабсорбирующие гидрогели на основе целлюлозы , Cham: Springer International Publishing, стр. 1 –29, номер домена : 10.1007/978-3-319-76573-0_61-1, ISBN 978-3-319-76573-0, получено 17 января 2023 г.
10. Суммонте, С; Раканиелло, ГФ; Лопедота, А; Денора, Н.; Бернкоп-Шнурх, А (2021). «Тиолированные полимерные гидрогели для биомедицинского применения: механизмы сшивки». Журнал контролируемого выпуска . 330 : 470–482. дои : 10.1016/j.jconrel.2020.12.037 . PMID  33359581. S2CID  229694027.
11. Федерер, К; Курпирс, М; Бернкоп-Шнурх, А (2021). «Тиолированные хитозаны: универсальный класс полимеров для различных применений». Биомакромолекулы . 22 (1): 24–56. doi : 10.1021/acs.biomac.0c00663. ПМК 7805012 . ПМИД  32567846. 
12. Лейхнер, К; Йелькманн, М; Бернкоп-Шнурх, А (2019). «Тиолированные полимеры: биоинспирированные полимеры, использующие одну из наиболее важных мостиковых структур в природе». Обзоры расширенной доставки лекарств . 151–152: 191–221. doi :10.1016/j.addr.2019.04.007. PMID  31028759. S2CID  135464452.
13. Розалес, Адрианна М.; Ансет, Кристи С. (2 февраля 2016 г.). «Разработка обратимых гидрогелей для улавливания динамики внеклеточного матрикса». Материалы обзоров природы . 1 (2): 15012. Бибкод : 2016NatRM...115012R. дои :10.1038/natrevmats.2015.12. ISSN  2058-8437. ПМЦ 5714327 . ПМИД  29214058. 
14. Чон, Пёнмун; Ким, Сун Ван; Бэ, Ю Хан (17 января 2002 г.). «Термочувствительные золь-гель обратимые гидрогели». Обзоры расширенной доставки лекарств . 54 (1): 37–51. дои : 10.1016/s0169-409x(01)00242-3. ISSN  0169-409X. ПМИД  11755705.
15. Ян, Юнган; Сюй, Шулей; Лю, Хуаньси; Цуй, Синь; Шао, Цзиньлун; Яо, Пэн; Хуан, Цзюнь; Цю, Сяоюн; Хуан, Чуаньчжэнь (20 мая 2020 г.). «Многофункциональный обратимый гидрогелевый клей». Коллоиды и поверхности А: Физико-химические и инженерные аспекты . 593 : 124622. doi : 10.1016/j.colsurfa.2020.124622. ISSN  0927-7757. S2CID  213116098.
16. Монтейро, ОА; Айролди, К. (ноябрь 1999 г.). «Некоторые исследования сшивки взаимодействия хитозана и глутаральдегида в гомогенной системе». Международный журнал биологических макромолекул . 26 (2–3): 119–128. дои : 10.1016/s0141-8130(99)00068-9. ISSN  0141-8130. ПМИД  10517518.
17. Чжан, Чжэнь; Он, Чаолян; Чен, Сюэси (27 сентября 2018 г.). «Гидрогели на основе чувствительных к pH обратимых двойных связей углерод-азот для биомедицинских применений». Границы химии материалов . 2 (10): 1765–1778. дои : 10.1039/C8QM00317C. ISSN  2052-1537.
18. Харкар П.М., Киик К.Л., Клоксин А.М. (сентябрь 2013 г.). «Разработка разлагаемых гидрогелей для ортогонального контроля клеточного микроокружения». Обзоры химического общества . 42 (17): 7335–7372. дои : 10.1039/C3CS60040H. ПМЦ 3762890 . ПМИД  23609001. 
19. Чон, Кван-Хун; Парк, Дакшин; Ли, Ён-Чул (июль 2017 г.). «Гидрогелевые каркасы на полимерной основе для инженерии тканей кожи: мини-обзор». Журнал исследований полимеров . 24 (7): 112. дои : 10.1007/s10965-017-1278-4. ISSN  1022-9760. S2CID  136085690.
20. Гданьский технологический университет, химический факультет, кафедра полимерных технологий, 80-233 Гданьск, ул. Нарутовича 11/12; Гибас, Ивона; Яник, Хелена (15 декабря 2010 г.). «Обзор: синтетические полимерные гидрогели для биомедицинских применений». Химия и химическая технология . 4 (4): 297–304. дои : 10.23939/chcht04.04.297 .{{cite journal}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: numeric names: authors list (link)
21. Дулинг LJ, Тиррелл Д.А. (2013). «Пептидные и белковые гидрогели». Полимерные и самособирающиеся гидрогели: от фундаментального понимания к применению . Монографии по супрамолекулярной химии. Том. 11. Кембридж, Великобритания: Королевское химическое общество. стр. 93–124. ISBN 978-1-84973-561-2.
22. Мехрбан Н., Чжу Б., Таманьини Ф. и др. (июнь 2015 г.). «Функционализированные гидрогели α-спиральных пептидов для инженерии нервной ткани». ACS Биоматериалы, наука и инженерия . 1 (6): 431–439. doi : 10.1021/acsbimaterials.5b00051. ПМЦ 4517957 . ПМИД  26240838. 
23. Банвелл Э.Ф., Абелардо Э.С., Адамс DJ и др. (июль 2009 г.). «Рациональный дизайн и применение чувствительных альфа-спиральных пептидных гидрогелей». Природные материалы . 8 (7): 596–600. Бибкод : 2009NatMa...8..596B. дои : 10.1038/nmat2479. ПМЦ 2869032 . ПМИД  19543314. 
24. Чой-младший, Йонг К.В., Чхве Дж.И., Коуи AC (январь 2019 г.). «Последние достижения в области фотосшиваемых гидрогелей для биомедицинских применений». БиоТехники . 66 (1): 40–53. дои : 10.2144/btn-2018-0083 . ПМИД  30730212.
25. Caló E, Хуторянский В.В. (2015). «Биомедицинское применение гидрогелей: обзор патентов и коммерческих продуктов». Европейский журнал полимеров . 65 : 252–267. doi : 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024 .
26. Адельния, Хосейн; Энсандост, Реза; Шеббрин Мунши, Шехзади; Гавгани, Джабер Насролла; Васафи, Эмад Изади; Та, Ханг Чт (5 февраля 2022 г.). «Замораживание/размораживание гидрогелей поливинилового спирта: настоящее, прошлое и будущее». Европейский журнал полимеров . 164 : 110974. doi : 10.1016/j.eurpolymj.2021.110974. hdl : 10072/417476 . ISSN  0014-3057. S2CID  245576810.
27. Август, Александр Д.; Конг, Хён Джун; Муни, Дэвид Дж. (7 августа 2006 г.). «Альгинатные гидрогели как биоматериалы». Макромолекулярная биология . 6 (8): 623–633. дои : 10.1002/mabi.200600069. ISSN  1616-5187. ПМИД  16881042.
28. Джайпан, Панупонг; Нгуен, Александр; Нараян, Роджер Дж. (01 сентября 2017 г.). «Гидрогели на основе желатина для биомедицинского применения». МРС Коммуникации . 7 (3): 416–426. Бибкод : 2017MRSCo...7..416J. дои : 10.1557/mrc.2017.92 . ISSN  2159-6867.
29. Фихман Г., Газит Э (апрель 2014 г.). «Самосборка коротких пептидов с образованием гидрогелей: создание строительных блоков, физические свойства и технологическое применение». Акта Биоматериалы . 10 (4): 1671–1682. doi :10.1016/j.actbio.2013.08.013. ПМИД  23958781.
30. Джаяварна В., Али М., Джовитт Т.А. и др. (03 марта 2006 г.). «Наноструктурированные гидрогели для трехмерной культуры клеток путем самосборки флуоренилметоксикарбонилдипептидов». Передовые материалы . 18 (5): 611–614. Бибкод : 2006AdM....18..611J. дои : 10.1002/adma.200501522. ISSN  0935-9648. S2CID  136880479.
31. Орбах Р., Адлер-Абрамович Л., Зигерсон С. и др. (сентябрь 2009 г.). «Самособирающиеся Fmoc-пептиды как платформа для формирования наноструктур и гидрогелей». Биомакромолекулы . 10 (9): 2646–2651. дои : 10.1021/bm900584m. ПМИД  19705843.
32. Адамс DJ, Моррис К., Чен Л. и др. (2010). «Хрупкий баланс между гелеобразованием и кристаллизацией: структурные и вычислительные исследования». Мягкая материя . 6 (17): 4144. Бибкод : 2010SMat....6.4144A. дои : 10.1039/c0sm00409j. ISSN  1744-683X.
33. Чен Л., Моррис К., Лейборн А. и др. (апрель 2010 г.). «Механизм самосборки нафталиндипептида, приводящий к гидрогелированию». Ленгмюр . 26 (7): 5232–5242. дои : 10.1021/la903694a. ПМИД  19921840.
34. Адамс DJ, Маллен Л.М., Берта М. и др. (2010). «Связь между молекулярной структурой, поведением гелеобразования и свойствами геля Fmoc-дипептидов». Мягкая материя . 6 (9): 1971. Бибкод : 2010SMat....6.1971A. дои : 10.1039/b921863g. ISSN  1744-683X.
35. Моррис К.Л., Чен Л., Реберн Дж. и др. (Июнь 2013). «Химически программируемая самосортировка сетей гелеобразователя». Природные коммуникации . 4 (1): 1480. Бибкод : 2013NatCo...4.1480M. дои : 10.1038/ncomms2499 . ПМИД  23403581.
36. Марчезан С., Уоддингтон Л., Истон К.Д. и др. (ноябрь 2012 г.). «Раскрытие роли хиральности в наномасштабной самосборке трипептидных гидрогелей». Наномасштаб . 4 (21): 6752–6760. Бибкод : 2012Nanos...4.6752M. дои : 10.1039/c2nr32006a. hdl : 11368/2841344. ПМИД  22955637.
37. Бирчалл Л.С., Рой С., Джаяварна В. и др. (2011). «Использование взаимодействий CH-π в супрамолекулярных гидрогелях ароматических углеводных амфифилов». Химическая наука . 2 (7): 1349. doi : 10.1039/c0sc00621a. ISSN  2041-6520.
38. Ма М, Куанг Ю, Гао Ю и др. (март 2010 г.). «Аромато-ароматические взаимодействия вызывают самосборку пентапептидных производных в воде с образованием нановолокон и супрамолекулярных гидрогелей». Журнал Американского химического общества . 132 (8): 2719–2728. дои : 10.1021/ja9088764. ПМИД  20131781.
39. Квон GH, Чон GS, Пак JY и др. (сентябрь 2011 г.). «Электроактивный бесклапанный гидрогелевый микронасос с низким энергопотреблением для долгосрочного биомедицинского применения». Лаборатория на чипе . 11 (17): 2910–2915. дои : 10.1039/C1LC20288J. ПМИД  21761057.
40. Oyen ML (январь 2014 г.). «Механическая характеристика гидрогелевых материалов». Международные обзоры материалов . 59 (1): 44–59. Бибкод : 2014IMRv...59...44O. дои : 10.1179/1743280413Y.0000000022. ISSN  0950-6608. S2CID  136844625.
41. Лос MJ, Худеки А, Вечек Э (07.11.2018). Стволовые клетки и биоматериалы для регенеративной медицины. Академическая пресса. ISBN 978-0-12-812278-5.
42. Тирелла А., Маттей Г., Ахлувалиа А. (октябрь 2014 г.). «Вязкоупругий анализ скорости деформации мягких и сильно гидратированных биоматериалов». Журнал исследований биомедицинских материалов. Часть А. 102 (10): 3352–3360. doi : 10.1002/jbm.a.34914. ПМК 4304325 . ПМИД  23946054. 
43. Ансет К.С., Боуман К.Н., Браннон-Пепас Л. (сентябрь 1996 г.). «Механические свойства гидрогелей и их экспериментальное определение». Биоматериалы . 17 (17): 1647–1657. дои : 10.1016/0142-9612(96)87644-7. ПМИД  8866026.
44. Ройланс Д. «Инженерная вязкоупругость» (PDF) . Модули по механике материалов . Массачусетский Институт Технологий . Проверено 11 мая 2021 г.
45. Исобе Н., Кимура С., Вада М., Дегучи С. (ноябрь 2018 г.). «Пороэластичность целлюлозного гидрогеля». Журнал Тайваньского института инженеров-химиков . 92 : 118–122. doi :10.1016/j.jtice.2018.02.017. S2CID  103246330.
46. Цю Ю, Пак К. (декабрь 2001 г.). «Экологически чувствительные гидрогели для доставки лекарств». Обзоры расширенной доставки лекарств . 53 (3): 321–339. дои : 10.1016/S0169-409X(01)00203-4. ПМИД  11744175.
47. Сарагоса Дж., Чанг А., Асури П. (январь 2017 г.). «Влияние длины сшивателя на модуль упругости и сжатия поли(акриламидных) нанокомпозитных гидрогелей». Физический журнал: серия конференций . 790 (1): 012037. Бибкод : 2017JPhCS.790a2037Z. дои : 10.1088/1742-6596/790/1/012037 . ISSN  1742-6588.
48. Cidade MT, Рамос DJ, Сантос Дж и др. (апрель 2019 г.). «Инъекционные гидрогели на основе систем плюроник/вода, наполненные микрочастицами альгината, для биомедицинских применений». Материалы . 12 (7): 1083. Бибкод : 2019Mate...12.1083C. дои : 10.3390/ma12071083 . ПМК 6479463 . ПМИД  30986948. 
49. Роуз С., Прево А., Эльзьер П. и др. (Январь 2014). «Растворы наночастиц как клеи для гелей и биологических тканей». Природа . 505 (7483): 382–385. Бибкод :2014Natur.505..382R. дои : 10.1038/nature12806. PMID  24336207. S2CID  205236639.
50. Сарагоса Дж., Фукуока С., Краус М. и др. (октябрь 2018 г.). «Изучение роли наночастиц в улучшении механических свойств гидрогелевых нанокомпозитов». Наноматериалы . 8 (11): 882. дои : 10.3390/nano8110882 . ПМК 6265757 . ПМИД  30380606. 
51. Нгуен Л.Х., Кудва АК, Саксена Н.С., Рой К. (октябрь 2011 г.). «Инженерия суставного хряща с пространственно изменяющимся матричным составом и механическими свойствами из одной популяции стволовых клеток с использованием многослойного гидрогеля». Биоматериалы . 32 (29): 6946–6952. doi :10.1016/j.bimaterials.2011.06.014. ПМИД  21723599.
52. Хуа М, Ву Д, Ву С и др. (март 2021 г.). «Прочные и термочувствительные гидрогели для 4D-печати». Прикладные материалы и интерфейсы ACS . 13 (11): 12689–12697. doi : 10.1021/acsami.0c17532. PMID  33263991. S2CID  227258845.
53. Хуа М, Ву С, Ма Ю и др. (февраль 2021 г.). «Прочные и прочные гидрогели за счет синергии замораживания и высаливания». Природа . 590 (7847): 594–599. Бибкод : 2021Natur.590..594H. дои : 10.1038/s41586-021-03212-z. OSTI  1774154. PMID  33627812. S2CID  232048202.
54. Лай Ю.К., Уилсон AC, Зантос С.Г. (2000). "Контактные линзы". Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера . John Wiley & Sons, Inc., номер документа : 10.1002/0471238961. ISBN 9780471484943.
55. Чон, Дасом; Пак, Джин Ву; Шин, Чанхван; Ким, Хёну; Чан, Джи-Ук; Ли, Дон Вуг; Рю, Чонки (10 апреля 2020 г.). «Супераэрофобные гидрогели для усиленного электрохимического и фотоэлектрохимического производства водорода». Достижения науки . 6 (15): eaaz3944. Бибкод : 2020SciA....6.3944J. doi : 10.1126/sciadv.aaz3944. ISSN  2375-2548. ПМК 7148083 . ПМИД  32300656. 
56. Бэ, Мисоль; Кан, Юнсок; Ли, Дон Вуг; Чон, Дасом; Рю, Чонки (август 2022 г.). «Супераэрофобные полиэтилениминовые гидрогели для улучшения электрохимического производства водорода путем содействия отделению пузырьков». Передовые энергетические материалы . 12 (29): 2201452. Бибкод : 2022AdEnM..1201452B. дои : 10.1002/aenm.202201452 . ISSN  1614-6832. S2CID  249355500.
57. Пак, Джин Ву; Чон, Дасом; Кан, Юнсок; Рю, Чонки; Ли, Дон Уг (24 января 2023 г.). «Нанофибриллярные гидрогели превосходят Pt/C по реакциям выделения водорода в условиях сильного тока». Журнал химии материалов А. 11 (4): 1658–1665. дои : 10.1039/D2TA08775H. ISSN  2050-7496. S2CID  254387206.
58. Юхун Го; Х. Лу; Ф. Чжао; С. Чжоу; В. Ши; Гуйхуа Юй (2020). «Гибридные гидрогелевые испарители на основе биомассы для экономичной солнечной очистки воды». Передовые материалы . 32 (11): 1907061. Бибкод : 2020AdM....3207061G. дои : 10.1002/adma.201907061. PMID  32022974. S2CID  211036014.
59. Юхун Го; КМ Дандас; С. Чжоу; КП Джонстон; Гуйхуа Юй (2021). «Молекулярная инженерия гидрогелей для быстрой дезинфекции воды и устойчивого производства солнечного пара». Передовые материалы . 33 (35): 2102994. Бибкод : 2021AdM....3302994G. дои : 10.1002/adma.202102994. PMID  34292641. S2CID  236174198.
60. Юхун Го; В. Гуань; К. Лей; Х. Лу; В. Ши; Гуйхуа Юй (2022 г.). «Масштабируемые супергигроскопичные полимерные пленки для устойчивого сбора влаги в засушливых условиях». Природные коммуникации . 13 (1): 2761. Бибкод : 2022NatCo..13.2761G. дои : 10.1038/s41467-022-30505-2. ПМК 9120194 . ПМИД  35589809. 
61. Брудно Ю., Mooney DJ (декабрь 2015 г.). «Доставка лекарств по требованию с местных складов». Журнал контролируемого выпуска . 219 : 8–17. doi : 10.1016/j.jconrel.2015.09.011. ПМИД  26374941.
62. Блэклоу С.О., Ли Дж., Фридман Б.Р. и др. (июль 2019 г.). «Биомеханически активные адгезивные повязки для ускорения закрытия ран». Достижения науки . 5 (7): eaaw3963. Бибкод : 2019SciA....5.3963B. дои : 10.1126/sciadv.aaw3963 . ПМЦ 6656537 . ПМИД  31355332. 
63. Бордбар-Хиабани А, Гасик М (2022). «Умные гидрогели для современных систем доставки лекарств». Международный журнал молекулярных наук . 23 (7): 3665. doi : 10.3390/ijms23073665 . ПМЦ 8998863 . ПМИД  35409025. 
64. Чон Д., Пак Дж., Шин С. и др. (апрель 2020 г.). «Супераэрофобные гидрогели для усиленного электрохимического и фотоэлектрохимического производства водорода». Достижения науки . 6 (15): eaaz3944. Бибкод : 2020SciA....6.3944J. doi : 10.1126/sciadv.aaz3944. ПМК 7148083 . ПМИД  32300656. 
65. Дишер Д.Э., Джанми П., Ван Ю.Л. (ноябрь 2005 г.). «Тканевые клетки чувствуют жесткость своего субстрата и реагируют на него». Наука . 310 (5751): 1139–1143. Бибкод : 2005Sci...310.1139D. CiteSeerX 10.1.1.318.690 . дои : 10.1126/science.1116995. PMID  16293750. S2CID  9036803. 
66. Шнайдер HJ, изд. (2015). Химически реагирующие материалы. Кембридж: Королевское химическое общество. ISBN 978-1-78262-242-0.
67. Йетисен А.К., Найденова И. , да Круз Васконселлос Ф. и др. (октябрь 2014 г.). «Голографические сенсоры: трехмерные наноструктуры, чувствительные к аналитам, и их применение». Химические обзоры . 114 (20): 10654–10696. дои : 10.1021/cr500116a . ПМИД  25211200.
68. Ли Дж. Х. (декабрь 2018 г.). «Инъекционные гидрогели для доставки терапевтических средств для лечения заболеваний и тканевой инженерии». Исследования биоматериалов . 22 (1): 27. дои : 10.1186/s40824-018-0138-6 . ПМК 6158836 . ПМИД  30275970. 
69. Лю М, Цзэн X, Ма С и др. (декабрь 2017 г.). «Инъекционные гидрогели для инженерии хрящевой и костной ткани». Исследование костей . 5 (1): 17014. doi :10.1038/boneres.2017.14. ПМЦ 5448314 . ПМИД  28584674. 
70. Пупкайте Дж., Розенквист Дж., Хилборн Дж., Саманта А. (сентябрь 2019 г.). «Инъекционный коллагеновый гидрогель, удерживающий форму, для инкапсуляции и доставки клеток, сшитый с помощью реакции щелчка присоединения тиола-Майкла». Биомакромолекулы . 20 (9): 3475–3484. doi : 10.1021/acs.biomac.9b00769. PMID  31408340. S2CID  199574808.
71. Берч, Паскаль; Диба, Мани; Муни, Дэвид Дж.; Леувенбург, Сандер К.Г. (25 января 2023 г.). «Самовосстанавливающиеся инъекционные гидрогели для регенерации тканей». Химические обзоры . 123 (2): 834–873. doi : 10.1021/acs.chemrev.2c00179. ПМЦ 9881015 . ПМИД  35930422. 
72. Меллати А., Дай С., Би Дж. и др. (2014). «Биоразлагаемый термочувствительный гидрогель с настраиваемыми свойствами для имитации трехмерного микроокружения стволовых клеток». РСК Адв . 4 (109): 63951–63961. Бибкод : 2014RSCAd...463951M. дои : 10.1039/C4RA12215A. ISSN  2046-2069.
73. Мальмстен М., Байселл Х., Ханссон П. (01 декабря 2010 г.). «Биомакромолекулы в микрогелях — возможности и проблемы доставки лекарств». Текущее мнение в области коллоидной и интерфейсной науки . 15 (6): 435–444. doi :10.1016/j.cocis.2010.05.016. ISSN  1359-0294.
74. Нильссон, Питер; Ханссон, Пер (1 декабря 2005 г.). «Ионообмен контролирует кинетику набухания полиэлектролитных микрогелей в растворах противоположно заряженных ПАВ». Журнал физической химии Б. 109 (50): 23843–23856. дои : 10.1021/jp054835d. ISSN  1520-6106. ПМИД  16375370.
75. Ванселиус, Маркус; Родлер, Агнес; Сирл, Шон С.; Абрамсен-Алами, Сюзанна; Ханссон, Пер (15 сентября 2022 г.). «Отзывчивые микрогели гиалуроновой кислоты и этилакриламида, изготовленные с использованием техники микрофлюидики». Гели . 8 (9): 588. doi : 10.3390/gels8090588 . ISSN  2310-2861. ПМЦ 9498840 . ПМИД  36135299. 
76. Ванселиус, Маркус; Сирл, Шон; Родлер, Агнес; Тенье, Мария; Абрамсен-Алами, Сюзанна; Ханссон, Пер (июнь 2022 г.). «Микрофлюидная платформа для исследования пептидно-полиэлектролитного взаимодействия». Международный фармацевтический журнал . 621 : 121785. doi : 10.1016/j.ijpharm.2022.121785. ISSN  0378-5173. ПМИД  35500690.
77. Ирвинг, Майкл (31 августа 2022 г.). «Окна из гидрогелевого стекла пропускают больше света и меньше тепла». Новый Атлас . Проверено 26 сентября 2022 г.
78. Миллер, Бритни Дж. (8 июня 2022 г.). «Как умные окна экономят энергию». Знающий журнал . doi : 10.1146/knowable-060822-3 . Проверено 15 июля 2022 г.
79. «Новый способ охлаждения электронных устройств и рекуперации отходящего тепла» . Физика.орг . 22 апреля 2020 г. Проверено 23 апреля 2020 г.
80. Лаварс, Ник (15 декабря 2022 г.). «Новый броневой материал на основе белка способен выдерживать сверхзвуковые удары». Новый Атлас . Проверено 25 декабря 2022 г.
81. Тан Ю, Хейсман CL, Уиллис С., Льюис А.Л. (сентябрь 2011 г.). «Физические гидрогели с самоорганизующимися наноструктурами как системы доставки лекарств». Экспертное мнение о доставке лекарств . 8 (9): 1141–1159. дои : 10.1517/17425247.2011.588205. PMID  21619469. S2CID  24843309.
82. Ауранд Э.Р., Лампе К.Дж., Бьюгстад ​​КБ (март 2012 г.). «Определение и разработка полимеров и гидрогелей для инженерии нервной ткани». Неврологические исследования . 72 (3): 199–213. doi :10.1016/j.neures.2011.12.005. ПМК 3408056 . ПМИД  22192467. 
83. Озчелик Б., Браун К.Д., Бленкоу А. и др. (Май 2013). «Ультратонкие хитозан-поли(этиленгликоль) гидрогелевые пленки для тканевой инженерии роговицы». Акта Биоматериалы . 9 (5): 6594–6605. doi :10.1016/j.actbio.2013.01.020. ПМИД  23376126.
84. Гао Дж., Лю Р., Ву Дж. и др. (май 2012 г.). «Использование гидрогеля на основе хитозана для усиления терапевтического эффекта МСК жирового происхождения при остром повреждении почек». Биоматериалы . 33 (14): 3673–3681. doi :10.1016/j.bimaterials.2012.01.061. ПМИД  22361096.
85. Отани Ю, Табата Ю, Икада Ю (апрель 1999 г.). «Уплотняющее действие быстроотверждаемого гидрогелевого клея желатин-поли (L-глутаминовая кислота) на утечку воздуха в легких». Анналы торакальной хирургии . 67 (4): 922–926. дои : 10.1016/S0003-4975(99)00153-8 . ПМИД  10320229.
86. Рамдас М., Дилип К.Дж., Анита Ю. и др. (апрель 1999 г.). «Инкапсулированные в альгинат биоадгезивные хитозановые микросферы для доставки лекарств в кишечник». Журнал применения биоматериалов . 13 (4): 290–296. дои : 10.1177/088532829901300402. PMID  10340211. S2CID  31364133.
87. Лю X, Ма Л, Мао З, Гао С (2011), Джаякумар Р., Прабахаран М, Муцарелли Р.А. (ред.), «Биоматериалы на основе хитозана для восстановления и регенерации тканей», Хитозан для биоматериалов II , Достижения в области науки о полимерах , Springer Berlin Heidelberg, vol. 244, стр. 81–127, номер документа : 10.1007/12_2011_118, ISBN. 978-3-642-24061-4
88. Ву З.Л., Гонг Дж.П. (июнь 2011 г.). «Гидрогели с самоорганизующимися упорядоченными структурами и их функции». Материалы НПГ Азия . 3 (6): 57–64. дои : 10.1038/asiamat.2010.200 . ISSN  1884-4057.
89. Ким Дж, Яшемски МДж, Лу Л (декабрь 2009 г.). «Трехмерные пористые биоразлагаемые полимерные каркасы, изготовленные из биоразлагаемых гидрогелевых порогенов». Тканевая инженерия. Часть C. Методы . 15 (4): 583–594. doi :10.1089/ten.TEC.2008.0642. ПМЦ 2819712 . ПМИД  19216632. 
90. Кук М.Т., Смит С.Л., Хуторянский В.В. (октябрь 2015 г.). «Новые гликополимерные гидрогели как материалы, имитирующие слизистую оболочку, для сокращения испытаний на животных». Химические коммуникации . 51 (77): 14447–14450. дои : 10.1039/C5CC02428E . hdl : 2299/16512 . ПМИД  26221632.
91. Кук М.Т., Хуторянский В.В. (ноябрь 2015 г.). «Мукоадгезия и слизисто-миметические материалы. Мини-обзор». Международный фармацевтический журнал . 495 (2): 991–998. doi : 10.1016/j.ijpharm.2015.09.064. hdl : 2299/16856 . ПМИД  26440734.

дальнейшее чтение

• Уоррен Д.С., Сазерленд С.П., Као Дж.И. и др. (2017). «Приготовление и простой анализ композитного гидрогеля наночастиц глины». Журнал химического образования . 94 (11): 1772–1779. Бибкод : 2017JChEd..94.1772W. doi : 10.1021/acs.jchemed.6b00389. ISSN  0021-9584.