Гидрогели для биомедицинских применений: их характеристики и лежащие в их основе механизмы

Гидрогели представляют собой гидрофильные трехмерные сетки, способные поглощать большие количества воды или биологических жидкостей, и поэтому могут быть перспективными кандидатами для применения в биосенсорах, в качестве носителей лекарственных средств, а также носителей или матриц для клеток в тканевой инженерии. В настоящем критическом обзорном исследовании рассматриваются преимущества гидрогелей, позволяющие преодолеть ограничения других типов биоматериалов. В зависимости от химического состава гидрогели реагируют на различные стимулы, включая нагревание, pH, свет и химические вещества. Для детального понимания влияния структурных параметров на свойства набухания рассматриваются два механизма набухания, после чего обсуждаются механизм гелеобразования и расчет размера ячеек сетки. Подробно рассматриваются гидрогели, полученные из природных материалов, таких как полисахариды и полипептиды, а также различные типы синтетических гидрогелей, описанные в современной литературе. Наконец, рассматриваются биомедицинские применения различных видов гидрогелей, включая культивирование клеток, самовосстановление и доставку лекарственных средств.