هیدروژل ­های پاسخگو به دما: مواد، سازوکارها و کاربردهای زیستی

در چند دهه اخیر، توجه بسیاری به کاربردهای دارویی و زیست ­پزشکی پلیمرهایی جلب شده است که محلول­ آبی آن ها بتواند در پاسخ به محرک­ های حاصل از تغییر شرایط محیطی درجا، هیدروژل تشکیل ­دهد. از این میان، محلول های پلیمری ژل­ شونده در اثر دما به ­دلیل سادگی، کاربردی بودن و فراوانی نسبی سامانه ­های پلیمری (طبیعی و سنتزی) ژل شونده در پاسخ به تغییر دما بیشتر بررسی و گزارش شده­ اند. برخلاف هیدروژل های مرسوم، هیدروژل­ هایی که در اثر محرک دما درجا تشکیل می­­ شوند، در شرایط فیزیولوژی امکان تشکیل دارند و می ­توانند یکپارچگی توده خود را در دوره زمانی معین حفظ ­کنند. کاربرد چنین موادی توسعه فرمول بندی ­های دارویی با اختلاط محلول پلیمر و دارو را ساده­ تر می ­کند و می ­توان با استفاده از آن ­ها انحلال داروهای آب گریز با وزن مولکولی کم را بهبود داد. به علت آسانی فرمول بندی محصولات دارویی با انجام فرایند ساده اختلاط دارو(ها) با این مواد، زیست­ سازگاری و امکان کاربردهای فراوان می ­توان از آن ­ها در زمینه ­های پزشکی و دارویی با هدف مهندسی بافت، انحلال داروهای کم محلول و رهایش کنترل­ شده داروها و درشت مولکول­ های زیستی مانند پروتئین­ ها و ژن ­ها بهره برد. در این مقاله، هیدروژل های حساس به دما به لحاظ طبقه بندی، کاربرد و ترمودینامیک تشکیل مطالعه شده­ اند. افزون بر این، سازوکار پاسخگویی هیدروژل ­ها به دما، پلیمرهای ژل شونده، پیشرفت ­های اخیر در طراحی مولکولی، سطوح و هیدروژل و نیز کاربردهای زیستی آن ­ها بررسی شده است. همچنین، مطالعات اخیر در زمینه میسل ها و مزدوج­ های زیستی هوشمند مرور شده است. در نهایت، محدودیت­ ها و قابلیت ­های کاربرد هیدروژل ­های حساس به دمای تشکیل شونده درجا گزارش شده است. اطلاعات گزارش شده در این مقاله برای طراحی و توسعه سامانه­ های ژلی پاسخگو به دما با کاربرد و خواص مختلف ضروری است.

کلیدواژه ها:

هیدروژل­ های برگشت­ پذیر ، ژل شدن در جا ، دمای بحرانی انحلال ، انتقال سل-ژل ، محلول آبی پلیمر