Samoléčivé hydrogely - Self-healing hydrogels
Polymer science |
---|
![]() |
|
Samoléčivé hydrogely jsou specializovaný typ polymeru hydrogel. Hydrogel je a makromolekulární polymer gel konstruováno ze sítě zesítěných polymerních řetězců. Hydrogely jsou syntetizovány z hydrofilní monomery buď řetězovým nebo krokovým růstem, spolu s funkčním zesíťovačem pro podporu tvorby sítě. Síťovitá struktura spolu s nedokonalostmi dutin zvyšuje schopnost hydrogelu absorbovat velké množství vody vodíkové vazby. Výsledkem je, že hydrogely, stejně jako samoléčivé, dosud vyvíjejí charakteristickou pevnost elastický mechanické vlastnosti. Samoléčení označuje spontánní tvorbu nových vazeb, když jsou staré vazby v materiálu rozbité. Struktura hydrogelu spolu s elektrostatickými přitažlivými silami pohánějí novou tvorbu vazeb prostřednictvím rekonstrukčního kovalentního visícího postranního řetězce nebo nekovalentního vodíkového spojení. Tyto maso podobné vlastnosti motivovaly výzkum a vývoj samoléčebných hydrogelů v oblastech, jako je rekonstrukční tkáňové inženýrství jako lešení, stejně jako použití v pasivních a preventivních aplikacích.[1]
Syntéza
Různé polymerizace mohou být použity způsoby pro syntézu polymerních řetězců, které tvoří hydrogely. Jejich vlastnosti závisí do značné míry na tom, jak jsou tyto řetězce zesítěny.
Síťování
Síťování je proces spojování dvou nebo více polymerních řetězců. Existuje chemické i fyzikální zesíťování. Kromě toho mohou být při výběru hydrogelu použity jako výchozí materiály jak přírodní polymery, jako jsou proteiny, tak syntetické polymery s vysokou afinitou k vodě.[2] Pro návrh hydrogelu mohou být implementovány různé způsoby zesíťování. Podle definice je zesítěný polymerní gel makromolekula, kterou se rozpouštědlo nerozpustí. Vzhledem k polymerním doménám vytvořeným zesítěním v gelové mikrostruktuře nejsou hydrogely ve vybraném systému rozpouštědel homogenní. Následující části shrnují chemické a fyzikální metody, kterými jsou hydrogely zesítěny.[2]
Chemické zesíťování
Metoda | Proces |
Radikální polymerace | Radikální polymerace je metoda polymerace růstu řetězce. Řetězový růst polymerace je jednou z nejběžnějších metod syntézy hydrogelů. Oba volný, uvolnit -radikální polymerace a v poslední době kontrolované - k přípravě samoléčebných hydrogelů byla použita klasická polymerace. Polymerace volných radikálů spočívá v iniciaci, šíření a ukončení. Po iniciaci je generováno aktivní místo volných radikálů, které přidává monomery řetězovým způsobem. Typická radikálová polymerace, která ukazuje vznik poly (N-isopropylakrylamid) hydrogel.
Mezi další metody růstu řetězce patří aniontový a kationtový polymerizace. Aniontové i kationtové metody trpí extrémní citlivostí vůči vodnému prostředí, a proto se nepoužívají při syntéze polymerních hydrogelů. |
Polymerace přídavkem a kondenzací | Polymerní řetězce mohou být zesítěny v přítomnosti vody za vzniku hydrogelu. Voda zabírá dutiny v síti a dává hydrogelu charakteristické povrchové vlastnosti |
Polymerace gama a elektronového paprsku | Vysokoenergetické elektromagnetické záření může zesítovat vodorozpustné konce monomerů nebo polymerů řetězce bez přidání zesíťovače. Během ozařování se pomocí gama nebo elektronového paprsku polymerizují vodné roztoky monomerů za vzniku hydrogelu. Polymerace gama a elektronového paprsku paralelně s iniciačním, propagačním a terminačním modelem drženým při polymeraci volnými radikály. V tomto procesu se tvoří hydroxylové radikály, které iniciují polymeraci volných radikálů mezi vinylovými monomery, které se šíří způsobem rychlého přidání řetězce.[2] Hydrogel je nakonec vytvořen, jakmile síť dosáhne kritický gelační bod. Tento proces má výhodu oproti jiným metodám zesíťování, protože ho lze provádět při teplotě místnosti a při fyziologickém pH bez použití toxických a těžko odstranitelných zesíťovacích činidel |
Fyzické síťování
Metoda | Proces |
Iontové interakce | Pomocí iontových interakcí lze proces provádět za mírných podmínek, při pokojové teplotě a fyziologickém pH. Pro vznik hydrogelu rovněž není nutně nutná přítomnost iontových skupin v polymeru. Použití kovových iontů poskytuje silnější hydrogel.[2] |
Krystalizace | |
Tvorba stereokomplexu | Pro tvorbu stereokomplexu se vytvoří hydrogel zesíťováním, které se vytvoří mezi oligomery mléčné kyseliny opačné chirality.[2] |
Hydrofobizované polysacharidy | Příklady polysacharidů uváděných v literatuře používaných pro přípravu fyzicky zesítěných hydrogelů hydrofobní modifikací jsou chitosan, dextran, pullulan a karboxymethyl curdlan.[2] Hydrofobní interakce vede k tomu, že polymer nabobtná a absorbuje vodu, která tvoří hydrogel. |
Interakce proteinů | Proteinové inženýrství umožnil inženýrům připravit sekvenční blokové kopolymery, které obsahují opakování hedvábných a elastinových bloků zvaných ProLastins.[2] Tyto ProLastiny jsou tekuté roztoky ve vodě, které mohou za fyziologických podmínek procházet z roztoku na gel kvůli krystalizaci hedvábných domén.[2] |
Vodíkové vazby |
Chemie rozhraní samoléčebných hydrogelů
Vodíková vazba
Vodíková vazba je silná mezimolekulární síla, která vytváří speciální typ přitažlivosti dipól-dipól.[4] Vodíkové vazby forma, když je atom vodíku vázaný na silně elektronegativní atom kolem jiného elektronegativního atomu s osamělým párem elektronů.[5] Vodíkové vazby jsou silnější než normální dipól-dipólové interakce a disperzní síly, ale zůstávají slabší než kovalentní a iontové vazby. V hydrogelech jsou vazby velmi ovlivněny strukturou a stabilitou molekul vody. Polární skupiny v polymeru silně váží molekuly vody a vytvářejí vodíkové vazby, které také způsobují hydrofobní účinky.[6] Tyto hydrofobní účinky lze využít k návrhu fyzicky zesítěných hydrogelů, které vykazují samoléčebné schopnosti. Hydrofobní účinky kombinované s hydrofilními účinky uvnitř hydrogelové struktury mohou být vyváženy visícími postranními řetězci, které zprostředkovávají vodíkovou vazbu, ke které dochází mezi dvěma samostatnými hydrogelovými kousky nebo napříč prasklým hydrogelem.
Visící boční řetěz
Visící postranní řetězec je uhlovodíkový postranní řetězec, který se rozvětvuje od páteře polymeru. K postrannímu řetězci jsou připojeny polární funkční skupiny. Postranní řetězce se „houpají“ po povrchu hydrogelu a umožňují mu interakci s jinými funkčními skupinami a vytváření nových vazeb.[7] Ideální postranní řetězec by byl dlouhý a pružný, aby se mohl dostat přes povrch, aby reagoval, ale dostatečně krátký, aby minimalizoval sterické zábrany a kolaps z hydrofobního účinku.[7] Postranní řetězce musí udržovat hydrofobní i hydrofilní účinky v rovnováze. Ve studii provedené na Kalifornské univerzitě v San Diegu za účelem srovnání hojivé schopnosti byly porovnány hydrogely různých délek postranních řetězců s podobným obsahem zesíťování a výsledky ukázaly, že léčivá schopnost hydrogelů závisí nemonoticky na délce postranního řetězce.[7] U kratších délek postranního řetězce je omezený dosah karboxylové skupiny, což snižuje zprostředkování vodíkových vazeb přes rozhraní. Se zvyšováním délky řetězce se dosah karboxylové skupiny stává pružnějším a mohou se zprostředkovat vodíkové vazby. Když je však délka postranního řetězce příliš dlouhá, přerušení mezi interakcí karboxylových a amidových skupin, které pomáhají zprostředkovat vodíkové vazby. Může také akumulovat a zhroutit hydrogel a zabránit hojení.
Účinky povrchově aktivní látky
Většina samoléčivých hydrogelů spoléhá na elektrostatickou přitažlivost, aby spontánně vytvořila nové vazby.[5][6][7] Elektrostatickou přitažlivost lze maskovat pomocí protonace polárních funkčních skupin. Když je pH zvýšeno, polární funkční skupiny se deprotonují, čímž se polární funkční skupina uvolní. Protože se hydrogely spoléhají na elektrostatickou přitažlivost pro samoléčení, může být proces ovlivněn elektrostatickým screeningem. Účinky změny slanosti lze modelovat pomocí teorie Gouy-Chapman-Stern Dvojitá vrstva .
- : Zeta Potenciál
- : Slanost roztoku
- : Vzdálenost mezi molekulami, pokud je polární funkční skupina jedna molekula a iont v roztoku druhá.
Pro výpočet potenciálu Gouy-Chapmanm je třeba vypočítat faktor slanosti. Výraz uvedený pro faktor slanosti je následující:
- : Náboj iontu
- : 1,6 * 10 ^ {- 19} C.
- : Počet iontů na metr krychlový
- : Dielektrická konstanta rozpouštědla
- : 8,85 * 10 ^ {- 12} C ^ 2 / (J * m), permitivita volného prostoru
- : 1,38 * 10 ^ {- 23} m ^ 2 kg / (s ^ 2), Boltzmannova konstanta
- : Teplota v kelvinů
Tyto účinky se stávají důležitými při zvažování aplikace samoléčebných hydrogelů v lékařské oblasti. Ovlivní je pH a slanost krve.
Tyto efekty také vstupují do hry během syntézy, když se pokoušíte přidat k hydrofilní polymerní páteři velké hydrofoby. Výzkumná skupina z istanbulské technické univerzity ukázala, že lze přidávat velké hydrofoby přidáním elektrolytu v dostatečném množství. Během syntézy byly hydrofobní buňky drženy v micelách před připojením k hlavnímu řetězci polymeru.[8] Zvýšením slanosti roztoku byly micely schopny růst a obsáhnout více hydrofobů. Pokud je v micele více hydrofobů, zvyšuje se rozpustnost hydrofobu. Zvýšení rozpustnosti vede ke zvýšení tvorby hydrogelů s velkými hydrofoby.[8]
Fyzikální vlastnosti
Vlastnosti povrchu
Povrchové napětí a energie
The povrchové napětí (γ) materiálu přímo souvisí s jeho intramolekulární a mezimolekulární síly. Čím silnější je síla, tím větší je povrchové napětí. To lze modelovat pomocí rovnice:
Kde ΔvapU je energie odpařování, NA je číslo Avogadro a a2 je povrchová plocha na molekulu. Z této rovnice také vyplývá, že energie odpařování ovlivňuje povrchové napětí. Je známo, že čím silnější je síla, tím vyšší je energie odpařování. Povrchové napětí lze poté použít k výpočtu povrchové energie (uσ). Rovnice popisující tuto vlastnost je:
Kde T je teplota a systém je při stálém tlaku a ploše. Konkrétně pro hydrogely lze volnou povrchovou energii předpovědět pomocí funkce volné energie Flory-Huggins pro hydrogely.[9]
U hydrogelů hraje povrchové napětí roli v několika dalších charakteristikách, včetně bobtnavosti a stabilizace.
Otok
Hydrogely mají pozoruhodnou schopnost bobtnat ve vodě a vodných rozpouštědlech. Během procesu bobtnání může dojít k nestabilitě povrchu. Tato nestabilita závisí na tloušťce hydrogelových vrstev a povrchovém napětí.[9] Vyšší povrchové napětí stabilizuje plochý povrch hydrogelu, což je nejvzdálenější vrstva. Poměr bobtnání ploché vrstvy lze vypočítat pomocí následující rovnice odvozené z Floryho-Hugginsovy teorie volné povrchové energie v hydrogelech:
Kde λh je poměr bobtnání, μ je chemický potenciál, p je tlak, kB je Boltzmannova konstanta a χ a Nproti jsou bezjednotkové hydrogelové konstanty. Jak se bobtnání zvyšuje, mechanické vlastnosti obecně trpí.
Povrchová deformace
Povrchová deformace hydrogelů je důležitá, protože může vést k samovolnému praskání. Každý hydrogel má charakteristickou vlnovou délku nestability (λ), která závisí na délce elastokapiláry. Tato délka se vypočítá dělením povrchového napětí (γ) pružností (μ) hydrogelu. Čím větší je vlnová délka nestability, tím větší je délka elastokapilární nestability, což činí materiál náchylnějším k praskání.[10] Charakteristickou vlnovou délku nestability lze modelovat pomocí:
Kde H je tloušťka hydrogelu.
Kritická teplota roztoku
Některé hydrogely jsou schopné reagovat na podněty a okolní prostředí. Mezi příklady těchto podnětů patří světlo, teplota, pH a elektrická pole.[Citace je zapotřebí ] Hydrogely, které jsou citlivé na teplotu, se nazývají termogely. Hydrogely reagující na teplo podléhají reverzibilnímu, tepelně indukovanému fázovému přechodu po dosažení buď horní nebo dolní kritická teplota roztoku. Podle definice je zesítěný polymerní gel makromolekula, která se nemůže rozpustit. Vzhledem k polymerním doménám vytvořeným zesíťováním nejsou v gelové mikrostruktuře hydrogely homogenní v systému rozpouštědel, do kterého jsou umístěny. Otok sítě se však vyskytuje v přítomnosti vhodného rozpouštědla. Dutiny v mikrostruktuře gelu, kde se během polymerace agregovalo zesíťovací činidlo nebo monomer, mohou způsobit difúzi rozpouštědla do nebo z hydrogelu. Mikrostruktura hydrogelu proto není konstantní a dochází k nedokonalostem, kde voda z vnějšku gelu může tyto dutiny akumulovat. Tento proces je závislý na teplotě a chování rozpouštědla závisí na tom, zda systém rozpouštědla a gelu dosáhl nebo překročil kritickou teplotu roztoku (LCST). LCST definuje hranici, mezi kterou gelový nebo polymerní řetězec rozdělí rozpouštědlo na jednu nebo dvě fáze. Spinodiální a binodiální oblasti fázového diagramu polymer-rozpouštědlo představují energetickou výhodnost hydrogelu, který se stává mísitelným v roztoku nebo se rozdělí na dvě fáze.
Aplikace
Lékařské použití
Samoléčivé hydrogely zahrnují širokou škálu aplikací. S vysokou biokompatibilitou jsou hydrogely užitečné pro řadu lékařských aplikací. Mezi oblasti, kde se v současnosti provádí aktivní výzkum, patří:
Tkáňové inženýrství a regenerace
Polymerní lešení
Hydrogely se vyrábějí ze zesítěných polymerů, které jsou nerozpustné ve vodě. Polymerní hydrogely absorbují značné množství vodných roztoků, a proto mají vysoký obsah vody. Tento vysoký obsah vody činí hydrogel více podobný živým tělesným tkáním než jakýkoli jiný materiál pro regeneraci tkání.[12] Kromě toho jsou polymerní lešení používající samoléčivé hydrogely strukturně podobné extracelulárním matricím mnoha tkání. Lešení fungují jako trojrozměrné umělé šablony, ve kterých se kultivuje tkáň zaměřená na rekonstrukci. Vysoká pórovitost hydrogelů umožňuje difúzi buněk během migrace a také přenos živin a odpadních produktů z buněčných membrán. Lešení podléhají drsným podmínkám zpracování během kultivace tkání.[13] Tyto zahrnují mechanická stimulace na podporu buněčného růstu, což je proces, který zdůrazňuje strukturu lešení. Toto napětí může vést k lokálnímu prasknutí lešení, které je škodlivé pro proces rekonstrukce.[14] V samoléčivém hydrogelovém lešení mají prasklá lešení schopnost lokalizované samoopravování své poškozené trojrozměrné struktury.[15]
Současný výzkum zkoumá účinnost používání různých typů hydrogelových lešení pro tkáňové inženýrství a regeneraci, včetně syntetických hydrogelů, biologických hydrogelů a biohybridních hydrogelů.
V roce 2019 vědci Biplab Sarkar a Vivek Kumar z New Jersey Institute of Technology vyvinuli samo-sestavující se peptidový hydrogel, který se osvědčil při zvyšování opětovného růstu krevních cév a přežití neuronů u potkanů postižených traumatickými poraněními mozku (TBI).[16] Přizpůsobením hydrogelu tak, aby se velmi podobalo mozkové tkáni, a jeho vstřikováním do poškozených oblastí mozku ukázaly studie vědců zlepšenou pohyblivost a poznání již po týdnu léčby. Pokud se pokusy i nadále osvědčily, může být tento peptidový hydrogel schválen pro pokusy na lidech a případné široké použití v lékařské komunitě jako léčba TBI. Tento hydrogel má také potenciál být přizpůsoben jiným formám tkání v lidském těle a podporovat regeneraci a zotavení z jiných zranění.
Syntetické hydrogely
- Polyethylenglykol (PEG) hydrogely
- Poly (2-hydroxyethylmethakrylát) (PHEMA) hydrogely
Polymery polyethylenglykolu (PEG) jsou syntetické materiály, které lze zesíťovat za vzniku hydrogelů. PEG hydrogely nejsou toxické pro tělo, nevyvolávají imunitní odpověď a byly schváleny americkým Úřadem pro kontrolu potravin a léčiv pro klinické použití. Povrchy polymerů PEG se snadno modifikují peptidovými sekvencemi, které mohou přilákat buňky k adhezi, a lze je tedy použít k regeneraci tkání.[17]
Hydrogely poly (2-hydroxyethylmethakrylátu) (PHEMA) lze kombinovat s růžičkovými nanotrubicemi (RNT). RNT mohou emulovat struktury kůže, jako je kolagen a keratin a po vstříknutí do těla se sestavte. Tento typ hydrogelu je zkoumán pro použití při regeneraci pokožky a vykazuje slibné výsledky, jako je proliferace fibroblastů a keratinocytů. Oba tyto typy buněk jsou rozhodující pro výrobu složek pokožky.[18]
Biologické hydrogely
Biologické hydrogely jsou odvozeny z již existujících složek tělesných tkání, jako je kolagen, kyselina hyaluronová (HA), nebo fibrin. Kolagen, HA a fibrin jsou složky, které se přirozeně vyskytují v extracelulární matrici savců. Kolagen je hlavní strukturální složkou v tkáních a již obsahuje buněčné signální domény, které mohou podporovat růst buněk. Aby se kolagen mechanicky vylepšil na hydrogel, musí být chemicky zesítěn, zesítěn pomocí UV světla nebo teploty nebo smíchán s jinými polymery. Kolagenové hydrogely by byly netoxické a biokompatibilní.[17]
Hybridní hydrogely
Hybridní hydrogely kombinují syntetické a biologické materiály a využívají ty nejlepší vlastnosti každého z nich. Syntetické polymery lze snadno přizpůsobit a lze je přizpůsobit konkrétním funkcím, jako je biokompatibilita. Biologické polymery jako např peptidy také mají náhodné vlastnosti, jako je specificita vazby a vysoká afinita k určitým buňkám a molekulám. Hybrid těchto dvou typů polymerů umožňuje vytváření hydrogelů s novými vlastnostmi. Příklad hybridního hydrogelu by zahrnoval synteticky vytvořený polymer s několika peptidovými doménami.[19]
Integrované vláknové nanostruktury
Selektivně se mohou pěstovat samoléčivé hydrogely na bázi peptidů nanovlákno materiál, který lze poté začlenit do požadovaného cíle rekonstrukční tkáně.[20] Hydrogelová kostra je poté chemicky upravena tak, aby podporovala buněčnou adhezi k lešení z peptidů z nanovláken. Protože růst extracelulárního matricového lešení je závislý na pH, musí se při výběru materiálu lešení zohlednit zvolené materiály pro reakci na pH.
Doručování drog
Otok a bioadheze hydrogelů lze regulovat na základě tekutého prostředí, do kterého jsou v těle zaváděny.[12] Díky těmto vlastnostem jsou vynikající pro použití jako zařízení pro řízené podávání léků. To, kde hydrogel přilne v těle, bude určeno jeho chemií a reakcemi s okolními tkáněmi. Pokud je hydrogel zaveden ústy, může přilnout kdekoli v gastrointestinálním traktu, včetně úst, žaludku, tenkého střeva nebo tlustého střeva. Adheze ve specificky cílené oblasti způsobí lokalizované dodávání léčiva a zvýšenou koncentraci léčiva absorbovaného tkáněmi.[12]
Inteligentní hydrogely v dodávce léků
Inteligentní hydrogely jsou citlivé na podněty, jako jsou změny teploty nebo pH. Změny prostředí mění bobtnavost hydrogelů a mohou způsobit jejich zvýšení nebo snížení uvolňování léčiva impregnovaného do vláken.[12] Příkladem toho mohou být hydrogely, které se uvolňují inzulín v přítomnosti vysokých hladin glukózy v krvi.[21] Tyto hydrogely citlivé na glukózu jsou modifikovány enzymem glukózooxidáza. V přítomnosti glukózy bude oxidáza glukózy katalyzovat reakci, která končí zvýšenými hladinami H+. Tyto H+ ionty zvyšují pH okolního prostředí a mohly by proto způsobit změnu chytrého hydrogelu, která by zahájila uvolňování inzulínu.
Jiná použití
Ačkoli se výzkum v současné době zaměřuje na bioinženýrský aspekt samoléčebných hydrogelů, existuje několik nelékařských aplikací, včetně:
- pH metry
- Tmely pro únik kyselin
pH metr
Samoopravné hydrogely postranního řetězce visícího typu se aktivují změnami relativní kyselosti roztoku, ve kterém se nacházejí. V závislosti na aplikaci specifikované uživatelem mohou být postranní řetězce selektivně použity v samoléčebných hydrogelech jako indikátory pH. Je-li specifikovaný funkční řetězec řetězce konec s nízkou pKa, jako je karboxylová kyselina, podléhá podmínkám neutrálního pH, voda deprotonuje kyselý konec řetězce a aktivuje konce řetězce. Síťování nebo takzvané samoléčení začne, což způsobí fúzi dvou nebo více oddělených hydrogelů do jednoho.
Tmel
Výzkum použití samoléčebných hydrogelů odhalil účinnou metodu zmírnění úniků kyselin prostřednictvím schopnosti selektivně zesíťovat za kyselých podmínek. Při testování provedeném Kalifornskou univerzitou v San Diegu byly různé povrchy potaženy samoléčivými hydrogely a poté mechanicky poškozeny prasklinami o šířce 300 mikrometrů, přičemž povlaky léčily trhlinu během několika sekund po vystavení pufru s nízkým pH.[7] Hydrogely také mohou přilnout k různým plastům v důsledku hydrofobních interakcí. Obě zjištění naznačují použití těchto hydrogelů jako tmelu pro nádoby obsahující žíravé kyseliny. Pro implementaci této technologie v současné době neexistují žádné komerční aplikace.
Deriváty
Může dojít k vysušení hydrogelů za kontrolovaných podmínek xerogely a aerogely. Xerogel je pevná látka, která si zachovává významnou pórovitost (15–50%) s velmi malou velikostí pórů (1–10 nm). V aerogelu je pórovitost o něco vyšší a póry jsou o řádově větší, což má za následek materiál s velmi nízkou hustotou, nízkou tepelnou vodivostí a téměř průsvitným kouřovým vzhledem.[Citace je zapotřebí ]
Viz také
- Samoléčebný materiál
- Biopolymer
- Tkáňové inženýrství
- Biosenzor
- Supramolekulární chemie
- Gel
- Hydrogel
- Povrchová chemie
Reference
- ^ Talebian, Sepehr; Mehrali, Mehdi; Taebnia, Nayere; Pennisi, Cristian Pablo; Kadumudi, Firoz Babu; Foroughi, Javad; Hasany, Masoud; Nikkhah, Mehdi; Akbari, Mohsen; Orive, Gorka; Dolatshahi ‐ Pirouz, Alireza (14. června 2019). „Samoléčivé hydrogely: další posun paradigmatu v tkáňovém inženýrství?“. Pokročilá věda. 6 (16): 1801664. doi:10.1002 / advs.201801664. PMC 6702654. PMID 31453048.
- ^ A b C d E F G h i j k Hennink, W.E., van Nostrum, C.F. (2002) Pokročilá kontrola dodávek drog 54: 13-36.Abstraktní
- ^ Yokoyama, F .; Masada, I .; Shimamura, K .; Ikawa, T .; Monobe, K. (1986). "Morfologie a struktura vysoce elastického poly (vinylalkoholového) hydrogelu připraveného opakovaným zmrazováním a tavením". Koloidní polym. Sci. 264 (7): 595–601. doi:10.1007 / BF01412597.
- ^ Talebian, Sepehr; Mehrali, Mehdi; Taebnia, Nayere; Pennisi, Cristian Pablo; Kadumudi, Firoz Babu; Foroughi, Javad; Hasany, Masoud; Nikkhah, Mehdi; Akbari, Mohsen; Orive, Gorka; Dolatshahi ‐ Pirouz, Alireza (14. června 2019). „Samoléčivé hydrogely: další posun paradigmatu v tkáňovém inženýrství?“. Pokročilá věda. 6 (16): 1801664. doi:10.1002 / advs.201801664. PMC 6702654. PMID 31453048.
- ^ A b "Vazba vodíku". Chemistry LibreTexts. 2. října 2013.
- ^ A b Tanaka, Hideki; Tamai, Yoshinori; Nakanishi, Koichiro (1996). „Studium molekulární dynamiky interakce polymeru a vody v hydrogelech. 2. Dynamika vodíkových vazeb“. Makromolekuly. 29 (21): 6761–6769. Bibcode:1996MaMol..29.6761T. doi:10.1021 / ma960961r.
- ^ A b C d E Phadke, Ameya; Zhang, Chao; Arman, Bedri; Hsu, Cheng-Chih; Mashelkar, Raghunath A .; Lele, Ashish K .; Tauber, Michael J .; Arya, Gaurav; Varghese, Shyni (29. února 2012). „Rychle se hojící hydrogely“. Sborník Národní akademie věd. doi:10.1073 / pnas.1201122109.
- ^ A b Tuncaboylu, Deniz C .; Melahat Sahin; Aslihan Argun; Wilhelm Oppermann; Dobře Oguz (6. února 2012). „Dynamika a chování při velkém namáhání samoléčivých hydrogelů s povrchově aktivními látkami a bez nich“. Makromolekuly. 45 (4): 1991–2000. Bibcode:2012MaMol..45.1991T. doi:10.1021 / ma202672y.
- ^ A b Kang, Min K .; Huang, Rui (2010). „Vliv povrchového napětí na bobtnavou povrchovou nestabilitu hydrogelových vrstev omezených na substrát“. Měkká hmota. 6 (22): 5736–5742. Bibcode:2010SMat .... 6,5736 tis. doi:10.1039 / c0sm00335b.
- ^ Aditi Chakrabarti a Manoj K. Chaudhury (2013). „Přímé měření povrchového napětí měkkého elastického hydrogelu: Průzkum nestability elastokapilár v adhezi“. Langmuir. 29 (23): 6926–6935. arXiv:1401.7215. doi:10.1021 / la401115j. PMID 23659361.
- ^ A b Gibas, Iwona; Janik, Helena (7. října 2010). „RECENZE: SYNTETICKÉ HYDROGELY Z POLYMERU PRO BIOMEDICKÉ APLIKACE“ (PDF). Chemie a chemické technologie. 4 (4): 297–304.
- ^ A b C d E Vadithya, Ashok (2012). „Jako přehled o hydrogelech jako dodávce léků ve farmaceutické oblasti“. International Journal of Pharmaceutical and Chemical Sciences.
- ^ Schmedlen, Rachael H; Kristyn Masters (8. listopadu 2002). "Photocrosslinkable polyvinylalkoholové hydrogely, které mohou být modifikovány buněčnými adhezivními peptidy pro použití ve tkáňovém inženýrství". Biomateriály. 23 (22): 4325–4332. doi:10.1016 / s0142-9612 (02) 00177-1. PMID 12219822.
- ^ Stosich, Michael H; Eduardo Moioli (24. října 2009). „Strategie bioinženýrství pro generování vaskularizovaných štěpů měkkých tkání s trvalým tvarem“. Metody. 47 (2): 116–121. doi:10.1016 / j.ymeth.2008.10.013. PMC 4035046. PMID 18952179.
- ^ Brochu, Alic H; Stephen Craig (9. prosince 2010). „Samoléčivé biomateriály“. Biomateriály. 96 (2): 492–506. doi:10,1002 / jbm.a.32987. PMC 4547467. PMID 21171168.
- ^ „Peptidové hydrogely by mohly pomoci léčit traumatické poranění mozku“. ScienceDaily.
- ^ A b Peppas, Nicholas (2006). „Hydrogely v biologii a medicíně: Od molekulárních principů k bionanotechnologii“. Pokročilé materiály. 18 (11): 1345–1360. doi:10.1002 / adma.200501612.
- ^ Chaudhury, Koel; Kandasamy, Jayaprakash; Kumar HS, Vishu; RoyChoudhury, Sourav (září 2014). „Regenerativní nanomedicína: současné perspektivy a budoucí směry“. International Journal of Nanomedicine: 4153. doi:10.2147 / IJN.S45332. PMC 4159316. PMID 25214780.
- ^ Kopeček, Jindřich; Yang, Jiyuan (březen 2009). "Peptidem řízená vlastní montáž hydrogelů". Acta Biomaterialia. 5 (3): 805–816. doi:10.1016 / j.actbio.2008.10.001. PMC 2677391. PMID 18952513.
- ^ Zhou, Mi H; Andrew Smith (6. května 2009). „Samo-sestavené hydrogely na bázi peptidů jako lešení pro buňky závislé na ukotvení“. Biomateriály. 30 (13): 2523–2530. doi:10.1016 / j.biomaterials.2009.01.010. PMID 19201459.
- ^ Roy, Ipsita (prosinec 2003). „Chytré polymerní materiály: rozvíjející se biochemické aplikace“. Chemie a biologie. 10 (12): 1161–1171. doi:10.1016 / j.chembiol.2003.12.004. PMID 14700624.
Další čtení
- Ma, Xiaotang; Agas, Agnieszka; Siddiqui, Zain; Kim, KaKyung; Iglesias-Montoro, Patricia; Kalluru, Jagathi; Kumar, Vivek; Haorah, James (březen 2020). „Angiogenní peptidové hydrogely pro léčbu traumatického poranění mozku“. Bioaktivní materiály. 5 (1): 124–132. doi:10.1016 / j.bioactmat.2020.01.005.