Самовосстанавливающиеся гидрогели - это специализированный тип полимерного гидрогеля . Гидрогель - это макромолекулярный полимерный гель, состоящий из сети сшитых полимерных цепей. Гидрогели синтезируются из гидрофильных мономеров путем цепного или ступенчатого роста вместе с функциональным сшивающим агентом, способствующим образованию сети. Сетчатая структура вместе с пустотами увеличивает способность гидрогеля поглощать большое количество воды за счет водородных связей . В результате гидрогели, как самовосстанавливающиеся, развивают характерные твердые, но эластичные механические свойства. Самовосстановлениеотносится к спонтанному образованию новых связей, когда старые связи разрываются в материале. Структура гидрогеля вместе с силами электростатического притяжения стимулирует образование новых связей через реконструктивную ковалентную оборванную боковую цепь или нековалентную водородную связь. Эти похожие на плоть свойства мотивировали исследования и разработки самовосстанавливающихся гидрогелей в таких областях, как реконструктивная тканевая инженерия в качестве строительных лесов, а также их использование в пассивных и профилактических целях. [1]
Синтез
Для синтеза полимерных цепей, из которых состоят гидрогели, можно использовать множество различных методов полимеризации . Их свойства в значительной степени зависят от того, как эти цепи сшиваются.
Сшивание
Сшивание - это процесс соединения двух или более полимерных цепей. Существует как химическое, так и физическое сшивание. Кроме того, как природные полимеры, такие как белки, так и синтетические полимеры с высоким сродством к воде, могут использоваться в качестве исходных материалов при выборе гидрогеля. [2] Для создания гидрогеля могут быть применены различные методы сшивания. По определению, гель сшитого полимера представляет собой макромолекулу, которую растворитель не растворяет. Из-за полимерных доменов, созданных сшиванием в микроструктуре геля, гидрогели не являются гомогенными в выбранной системе растворителей. В следующих разделах обобщены химические и физические методы сшивания гидрогелей. [2]
Химическое сшивание
Метод | Процесс |
Радикальная полимеризация | Радикальная полимеризация - это метод полимеризации с ростом цепи. Полимеризация с ростовой цепью - один из наиболее распространенных методов синтеза гидрогелей. Как свободно- радикальная полимеризация, так и в последнее время контролируемая -радикальная полимеризация использовались для приготовления самовосстанавливающихся гидрогелей. Свободнорадикальная полимеризация состоит из инициирования, распространения и прекращения. После инициации образуется активный свободный радикал, который добавляет мономеры в виде звеньев цепи.
Другие методы роста цепи включают анионную и катионную полимеризацию. И анионные, и катионные методы крайне чувствительны к водной среде и поэтому не используются в синтезе полимерных гидрогелей. |
Аддитивная и конденсационная полимеризация | |
Гамма- и электронно-лучевая полимеризация | Электромагнитное излучение высокой энергии может сшивать концы водорастворимых мономеров или полимерных цепей без добавления сшивающего агента. Во время облучения с использованием гамма- или электронного пучка водные растворы мономеров полимеризуются с образованием гидрогеля. Гамма- и электронно-лучевая полимеризация параллельна модели инициирования, распространения и прекращения, проводимой в свободнорадикальной полимеризации. В этом процессе образуются гидроксильные радикалы, которые инициируют свободнорадикальную полимеризацию среди виниловых мономеров, которые распространяются с быстрым присоединением цепей. [2] Гидрогель окончательно образуется, когда сетка достигает критической точки гелеобразования . Этот процесс имеет преимущество перед другими методами сшивания, поскольку его можно проводить при комнатной температуре и физиологическом pH без использования токсичных и трудно удаляемых сшивающих агентов. |
Физическое сшивание
Метод | Процесс |
Ионные взаимодействия | Используя ионные взаимодействия, процесс можно проводить в мягких условиях, при комнатной температуре и физиологическом pH. Также не обязательно присутствие ионных групп в полимере для образования гидрогеля. Использование ионов металлов дает более прочный гидрогель. [2] |
Кристаллизация | |
Формирование стереокомплекса | Для образования стереокомплекса гидрогель образуется посредством сшивки, которая образуется между олигомерами молочной кислоты с противоположной хиральностью. [2] |
Гидрофобные полисахариды | Примерами полисахаридов, описанных в литературе, используемых для получения физически сшитых гидрогелей путем гидрофобной модификации, являются хитозан, декстран, пуллулан и карбоксиметилкурдлан. [2] Гидрофобные взаимодействия приводят к набуханию полимера и поглощению воды, которая образует гидрогель. |
Белковое взаимодействие | Белковая инженерия позволила инженерам получить последовательные блок-сополимеры, которые содержат повторяющиеся шелкоподобные и эластиноподобные блоки, называемые ProLastins. [2] Эти ProLastins представляют собой жидкие растворы в воде, которые могут превращаться из раствора в гель в физиологических условиях из-за кристаллизации шелкоподобных доменов. [2] |
Водородные связи | Полиакриловая кислота ( PAA ) и полиметакриловая кислота ( PMA ) образуют комплексы с полиэтиленгликолем ( PEG ) за счет водородных связей между кислородом PEG и карбоксильной группой PMA. [2] Это взаимодействие позволяет комплексу поглощать жидкости и набухать при низком pH, что превращает систему в гель. |
Химия интерфейса самовосстанавливающихся гидрогелей
Водородная связь
Водородная связь - это сильная межмолекулярная сила, которая формирует особый тип диполь-дипольного притяжения. [4] Водородные связи образуются, когда атом водорода, связанный с сильно электроотрицательным атомом, находится вокруг другого электроотрицательного атома с неподеленной парой электронов. [5] Водородные связи сильнее обычных диполь-дипольных взаимодействий и дисперсионных сил, но остаются слабее ковалентных и ионных связей. В гидрогелях структура и стабильность молекул воды сильно зависят от связей. Полярные группы в полимере прочно связывают молекулы воды и образуют водородные связи, которые также вызывают гидрофобные эффекты. [6] Эти гидрофобные эффекты могут быть использованы для создания физически сшитых гидрогелей, которые проявляют способность к самовосстановлению. Гидрофобные эффекты в сочетании с гидрофильными эффектами в структуре гидрогеля могут быть уравновешены за счет свисающих боковых цепей, которые опосредуют водородную связь, которая возникает между двумя отдельными частями гидрогеля или через разорванный гидрогель.
Свисающая боковая цепь
Подвешенная боковая цепь - это боковые цепи углеводородной цепи, ответвляющиеся от основной цепи полимера. К боковой цепи присоединены полярные функциональные группы. Боковые цепи «болтаются» по поверхности гидрогеля, позволяя ему взаимодействовать с другими функциональными группами и образовывать новые связи. [7] Идеальная боковая цепь должна быть длинной и гибкой, чтобы она могла проходить через поверхность для реакции, но достаточно короткой, чтобы минимизировать стерические препятствия и коллапс из-за гидрофобного эффекта. [7] Боковые цепи должны поддерживать баланс как гидрофобных, так и гидрофильных эффектов. В исследовании, проведенном Калифорнийским университетом в Сан-Диего для сравнения заживляющей способности, сравнивали гидрогели различной длины боковой цепи с аналогичным сшивающим содержанием, и результаты показали, что заживляющая способность гидрогелей немонотонно зависит от длины боковой цепи. [7] При более короткой длине боковой цепи существует ограниченная досягаемость карбоксильной группы, что снижает посредничество водородных связей через поверхность раздела. По мере увеличения длины цепи карбоксильная группа становится более гибкой, и водородные связи могут опосредоваться. Однако, когда длина боковой цепи слишком велика, происходит разрыв между взаимодействием карбоксильной и амидной групп, которые помогают опосредовать водородные связи. Он также может накапливать и разрушать гидрогель и препятствовать заживлению.
Эффекты ПАВ
Большинство самовосстанавливающихся гидрогелей полагаются на электростатическое притяжение, чтобы спонтанно создавать новые связи. [5] [6] [7] Электростатическое притяжение можно замаскировать с помощью протонирования полярных функциональных групп. Когда pH повышается, полярные функциональные группы депротонируются, освобождая полярную функциональную группу для реакции. Поскольку гидрогели для самовосстановления полагаются на электростатическое притяжение, на процесс может влиять электростатическое экранирование. Эффекты изменения солености могут быть смоделированы с использованием двойного слоя теории Гуи-Чепмена-Стерна .
- : Дзета-потенциал
- : Минерализация раствора.
- : Расстояние между молекулами, если полярная функциональная группа - одна молекула, а ион в растворе - другая.
Для расчета потенциала Гуи-Чепмана необходимо рассчитать коэффициент солености. Выражение для коэффициента солености выглядит следующим образом:
- : Заряд иона
- : 1.6 * 10 ^ {- 19} C
- : Количество ионов на кубический метр
- : Диэлектрическая проницаемость растворителя.
- : 8.85 * 10 ^ {- 12} C ^ 2 / (Дж * м) , диэлектрическая проницаемость свободного пространства
- : 1,38 * 10 ^ {- 23} м ^ 2 кг / (с ^ 2) , постоянная Больцмана
- : Температура в кельвинах
Эти эффекты становятся важными при рассмотрении возможности применения самовосстанавливающихся гидрогелей в области медицины. На них будут влиять pH и соленость крови.
Эти эффекты также проявляются во время синтеза при попытке добавить крупных гидрофобов к основной цепи гидрофильного полимера. Исследовательская группа из Стамбульского технического университета показала, что большие гидрофобные организмы могут быть добавлены путем добавления электролита в достаточном количестве. Во время синтеза гидрофобы удерживались в мицеллах до присоединения к основной цепи полимера. [8] Увеличивая соленость раствора, мицеллы смогли вырасти и охватить больше гидрофобов. Если в мицелле больше гидрофобов, то растворимость гидрофобов увеличивается. Повышение растворимости приводит к увеличению образования гидрогелей с крупными гидрофобами. [8]
Физические свойства
Свойства поверхности
Поверхностное натяжение и энергия
Поверхностное натяжение (γ) материал непосредственно связанно с его внутримолекулярными и межмолекулярными силами . Чем сильнее сила, тем больше поверхностное натяжение. Это можно смоделировать с помощью уравнения:
Где Δ vap U - энергия испарения, N A - число Авогадро, а 2 - площадь поверхности на молекулу. Это уравнение также подразумевает, что энергия испарения влияет на поверхностное натяжение. Известно, что чем сильнее сила, тем выше энергия парообразования. Затем поверхностное натяжение можно использовать для расчета поверхностной энергии (u σ ). Уравнение, описывающее это свойство:
Где T - температура, а система находится при постоянном давлении и площади. В частности, для гидрогелей свободную поверхностную энергию можно предсказать с помощью функции свободной энергии Флори-Хаггинса для гидрогелей. [9]
Для гидрогелей поверхностное натяжение играет роль в нескольких дополнительных характеристиках, включая коэффициент набухания и стабилизацию.
Припухлость
Гидрогели обладают замечательной способностью набухать в воде и водных растворителях. В процессе набухания может возникнуть нестабильность поверхности. Эта нестабильность зависит от толщины слоев гидрогеля и поверхностного натяжения. [9] Более высокое поверхностное натяжение стабилизирует плоскую поверхность гидрогеля, которая является самым внешним слоем. Степень набухания плоского слоя может быть рассчитана с использованием следующего уравнения, выведенного из теории свободной поверхностной энергии Флори-Хаггинса в гидрогелях:
Где λ h - коэффициент набухания, μ - химический потенциал, p - давление, k B - постоянная Больцмана, а χ и N v - безразмерные константы гидрогеля. По мере увеличения набухания механические свойства обычно ухудшаются.
Деформация поверхности
Деформация поверхности гидрогелей важна, поскольку она может привести к самоиндуцированному растрескиванию. Каждый гидрогель имеет характерную длину волны нестабильности (λ), которая зависит от длины эластокапилляров. Эта длина рассчитывается путем деления поверхностного натяжения (γ) на эластичность (μ) гидрогеля. Чем больше длина волны нестабильности, тем больше эластокапиллярная длина нестабильности, что делает материал более склонным к растрескиванию. [10] Характерная длина волны нестабильности может быть смоделирована следующим образом:
Где H - толщина гидрогеля.
Критическая температура раствора
Некоторые гидрогели способны реагировать на раздражители и окружающую их среду. Примеры этих стимулов включают свет, температуру, pH и электрические поля. [ необходима цитата ] Гидрогели, чувствительные к температуре, известны как термогели. Термочувствительные гидрогели претерпевают обратимый термически индуцированный фазовый переход при достижении верхней или нижней критической температуры раствора. По определению, гель сшитого полимера представляет собой макромолекулу, которая не может растворяться. Из-за образования полимерных доменов в микроструктуре геля в результате сшивания гидрогели не являются гомогенными в системе растворителей, в которую они помещены. Однако набухание сети действительно происходит в присутствии подходящего растворителя. Пустоты в микроструктуре геля, где сшивающий агент или мономер агрегировали во время полимеризации, могут вызвать диффузию растворителя в гидрогель или из него. Таким образом, микроструктура гидрогеля непостоянна, и возникают дефекты, когда вода извне геля может накапливать эти пустоты. Этот процесс зависит от температуры, а поведение растворителя зависит от того, достигла ли система растворитель-гель критической температуры раствора (НКТР) или превзошла ее. НКТР определяет границу, между которой гелевая или полимерная цепь будет разделять растворитель на одну или две фазы. Спинодиальные и бинодиальные области фазовой диаграммы полимер-растворитель представляют энергетическую благоприятность того, что гидрогель становится смешиваемым в растворе или разделяется на две фазы.
Приложения
Медицинское использование
Самовосстанавливающиеся гидрогели имеют широкий спектр применения. Обладая высокой биосовместимостью, гидрогели полезны для ряда медицинских применений. Области, где в настоящее время проводятся активные исследования, включают:
- Рассасывающиеся нити [11]
- Тканевая инженерия и регенерация [11]
- Доставка лекарств [12]
Тканевая инженерия и регенерация
Полимерные подмости
Гидрогели создаются из нерастворимых в воде сшитых полимеров. Полимерные гидрогели абсорбируют значительные количества водных растворов и, следовательно, имеют высокое содержание воды. Такое высокое содержание воды делает гидрогель более похожим на ткани живого организма, чем на любой другой материал для регенерации тканей. [12] Кроме того, полимерные каркасы, в которых используются самовосстанавливающиеся гидрогели, структурно подобны внеклеточным матрицам многих тканей. Каркасы действуют как трехмерные искусственные шаблоны, в которых ткань, предназначенная для реконструкции, культивируется для роста. Высокая пористость гидрогелей обеспечивает диффузию клеток во время миграции, а также перенос питательных веществ и продуктов жизнедеятельности от клеточных мембран. Каркасы подвергаются суровым условиям обработки во время культивирования тканей. [13] Они включают механическую стимуляцию для стимулирования клеточного роста, процесс, который создает нагрузку на структуру каркаса. Это напряжение может привести к локальному разрыву каркаса, что пагубно сказывается на процессе реконструкции. [14] В самовосстанавливающемся гидрогелевом каркасе разорванные каркасы обладают способностью к локальному самовосстановлению своей поврежденной трехмерной структуры. [15]
Текущие исследования изучают эффективность использования различных типов гидрогелевых каркасов для тканевой инженерии и регенерации, включая синтетические гидрогели, биологические гидрогели и биогибридные гидрогели.
В 2019 году исследователи Биплаб Саркар и Вивек Кумар из Технологического института Нью-Джерси разработали самособирающийся пептидный гидрогель, который доказал свою эффективность в увеличении отрастания кровеносных сосудов и выживаемости нейронов у крыс, пострадавших от травматических повреждений мозга (TBI). [16] Благодаря адаптации гидрогеля к тканям мозга и введению его в поврежденные участки мозга исследования исследователей показали улучшение подвижности и когнитивных функций всего через неделю лечения. Если испытания и дальше будут успешными, этот пептидный гидрогель может быть одобрен для испытаний на людях и, в конечном итоге, широко используется в медицинском сообществе для лечения ЧМТ. Этот гидрогель также может адаптироваться к другим формам тканей человеческого тела и способствовать регенерации и восстановлению после других травм.
Синтетические гидрогели
- Гидрогели полиэтиленгликоля (ПЭГ)
- Поли (2-гидроксиэтилметакрилат) (PHEMA) гидрогели
Полимеры полиэтиленгликоля (ПЭГ) представляют собой синтетические материалы, которые можно сшивать с образованием гидрогелей. Гидрогели PEG не токсичны для организма, не вызывают иммунного ответа и были одобрены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США для клинического использования. Поверхности полимеров PEG легко модифицируются пептидными последовательностями, которые могут привлекать клетки для адгезии и, следовательно, могут использоваться для регенерации тканей. [17]
Гидрогели поли (2-гидроксиэтилметакрилата) (PHEMA) можно комбинировать с розеточными нанотрубками (RNT). RNT могут имитировать структуры кожи, такие как коллаген и кератин, и самостоятельно собираться при введении в организм. Этот тип гидрогеля изучается для использования в регенерации кожи и показал многообещающие результаты, такие как пролиферация фибробластов и кератиноцитов. Оба этих типа клеток имеют решающее значение для производства компонентов кожи. [18]
Биологические гидрогели
Биологические гидрогели получают из уже существующих компонентов тканей тела, таких как коллаген, гиалуроновая кислота (HA) или фибрин . Коллаген, НА и фибрин - это компоненты, которые естественным образом встречаются во внеклеточном матриксе млекопитающих. Коллаген является основным структурным компонентом тканей и уже содержит сигнальные домены, которые могут способствовать росту клеток. Чтобы механически усилить коллаген в гидрогеле, он должен быть химически сшит, сшит с использованием ультрафиолетового света или температуры или смешан с другими полимерами. Коллагеновые гидрогели будут нетоксичными и биосовместимыми. [17]
Гибридные гидрогели
Гибридные гидрогели объединяют синтетические и биологические материалы и используют лучшие свойства каждого из них. Синтетические полимеры легко настраиваются и могут быть адаптированы для конкретных функций, таких как биосовместимость. Биологические полимеры, такие как пептиды, также обладают дополнительными свойствами, такими как специфичность связывания и высокое сродство к определенным клеткам и молекулам. Гибрид этих двух типов полимеров позволяет создавать гидрогели с новыми свойствами. Пример гибридного гидрогеля может включать синтетически созданный полимер с несколькими пептидными доменами. [19]
Интегрированные волоконные наноструктуры
Самовосстанавливающиеся гидрогели на основе пептидов можно избирательно выращивать на нановолоконном материале, который затем может быть включен в желаемую реконструктивную тканевую мишень. [20] Каркас гидрогеля затем химически модифицируется, чтобы способствовать адгезии клеток к пептидному каркасу из нановолокон. Поскольку рост каркаса внеклеточного матрикса зависит от pH, выбранные материалы должны быть учтены с учетом реакции pH при выборе материала каркаса.
Доставки лекарств
Набухание и биоадгезию гидрогелей можно контролировать в зависимости от жидкой среды, в которую они попадают в организм. [12] Эти свойства делают их превосходными для использования в качестве устройств для контролируемой доставки лекарств. Расположение гидрогеля в организме будет определяться его химическим составом и реакциями с окружающими тканями. При пероральном введении гидрогель может прилипнуть к любой части желудочно-кишечного тракта, включая ротовую полость, желудок, тонкий кишечник или толстую кишку. Адгезия в специфически нацеленной области вызовет локализованную доставку лекарственного средства и повышенную концентрацию лекарственного средства, поглощаемую тканями. [12]
Умные гидрогели в доставке лекарств
Умные гидрогели чувствительны к таким раздражителям, как изменение температуры или pH. Изменения в окружающей среде изменяют свойства набухания гидрогелей и могут вызвать их увеличение или уменьшение высвобождения лекарственного средства, пропитанного волокнами. [12] Примером этого могут быть гидрогели, которые выделяют инсулин при высоком уровне глюкозы в кровотоке. [21] Эти чувствительные к глюкозе гидрогели модифицированы ферментом глюкозооксидазой . В присутствии глюкозы глюкозооксидаза будет катализировать реакцию, которая заканчивается повышением уровня H + . Эти ионы H + повышают pH окружающей среды и, следовательно, могут вызвать изменение в умном гидрогеле, которое инициирует высвобождение инсулина.
Другое использование
Хотя исследования в настоящее время сосредоточены на биоинженерном аспекте самовосстанавливающихся гидрогелей, существует несколько немедицинских приложений, в том числе:
- pH-метры
- Герметики от протечек кислоты
pH метр
Самовосстанавливающиеся гидрогели с боковыми цепями свисающего типа активируются при изменении относительной кислотности раствора, в котором они находятся. В зависимости от конкретного применения, боковые цепи могут выборочно использоваться в самовосстанавливающихся гидрогелях в качестве индикаторов pH. Если определенный конец цепи функциональной группы с низким pKa , такой как карбоновая кислота, находится в условиях нейтрального pH, вода будет депротонировать кислотный конец цепи, активируя концы цепи. Начнется сшивание, или так называемое самовосстановление, в результате чего два или более отдельных гидрогеля сольются в один.
Герметик
Исследования использования самовосстанавливающихся гидрогелей выявили эффективный метод уменьшения разливов кислоты за счет способности селективно сшиваться в кислых условиях. В ходе испытаний, проведенных Калифорнийским университетом в Сан-Диего, различные поверхности были покрыты самовосстанавливающимися гидрогелями, а затем были механически повреждены трещинами шириной 300 микрометров, при этом покрытия зажили трещину в течение нескольких секунд после воздействия буферов с низким pH. [7] Гидрогели также могут прилипать к различным пластмассам за счет гидрофобных взаимодействий. Оба открытия предполагают использование этих гидрогелей в качестве герметика для сосудов, содержащих коррозионные кислоты. В настоящее время не существует коммерческих приложений для реализации этой технологии.
Производные
Сушка гидрогелей в контролируемых условиях может привести к образованию ксерогелей и аэрогелей . Ксерогель - это твердое вещество, которое сохраняет значительную пористость (15-50%) с очень маленьким размером пор (1-10 нм). В аэрогеле пористость несколько выше, а поры больше, чем на порядок, в результате получается материал со сверхнизкой плотностью, низкой теплопроводностью и почти полупрозрачным дымоподобным внешним видом. [ необходима цитата ]
Смотрите также
- Самовосстанавливающийся материал
- Биополимер
- Тканевая инженерия
- Биосенсор
- Супрамолекулярная химия
- Гель
- Гидрогель
- Химия поверхности
Рекомендации
- ^ Талебиан, Сепер; Мехрали, Мехди; Таэбния, Найере; Пенниси, Кристиан Пабло; Кадумуди, Фироз Бабу; Форуги, Джавад; Хасани, Масуд; Никкха, Мехди; Акбари, Мохсен; Ориве, Горка; Долатшахи ‐ Пируз, Алиреза (14 июня 2019 г.). "Самовосстанавливающиеся гидрогели: следующий сдвиг парадигмы тканевой инженерии?" . Передовая наука . 6 (16): 1801664. DOI : 10.1002 / advs.201801664 . PMC 6702654 . PMID 31453048 .
- ^ a b c d e f g h i j k Hennink, WE, van Nostrum, CF (2002) Advanced Drug Deliveries Review 54: 13-36. Абстрактный
- ^ Ёкояма, ф .; Масада, I .; Shimamura, K .; Икава, Т .; Монобе, К. (1986). «Морфология и структура высокоэластичного гидрогеля поли (винилового спирта), полученного многократным замораживанием и плавлением». Коллоидный полим. Sci . 264 (7): 595–601. DOI : 10.1007 / BF01412597 .
- ^ Талебиан, Сепер; Мехрали, Мехди; Таэбния, Найере; Пенниси, Кристиан Пабло; Кадумуди, Фироз Бабу; Форуги, Джавад; Хасани, Масуд; Никкха, Мехди; Акбари, Мохсен; Ориве, Горка; Долатшахи ‐ Пируз, Алиреза (14 июня 2019 г.). "Самовосстанавливающиеся гидрогели: следующий сдвиг парадигмы тканевой инженерии?" . Передовая наука . 6 (16): 1801664. DOI : 10.1002 / advs.201801664 . PMC 6702654 . PMID 31453048 .
- ^ а б «Водородная связь» . Химия LibreTexts . 2 октября 2013 г.
- ^ а б Танака, Хидеки; Тамай, Ёсинори; Наканиши, Коитиро (1996). «Молекулярно-динамическое исследование взаимодействия полимеров с водой в гидрогелях. 2. Динамика водородных связей». Макромолекулы . 29 (21): 6761–6769. Bibcode : 1996MaMol..29.6761T . DOI : 10.1021 / ma960961r .
- ^ а б в г д Пхадке, Амея; Чжан, Чао; Арман, Бедри; Сюй, Чэн-Чжи; Машелкар, Рагхунатх А .; Леле, Ашиш К .; Таубер, Майкл Дж .; Арья, Гаурав; Варгезе, Шини (29 февраля 2012 г.). «Быстро самовосстанавливающиеся гидрогели» . Труды Национальной академии наук . DOI : 10.1073 / pnas.1201122109 .
- ^ а б Тункабойлу, Дениз Ч .; Мелахат Сахин; Аслихан Аргун; Вильгельм Опперманн; Огуз окей (6 февраля 2012 г.). «Динамика и поведение при больших деформациях самовосстанавливающихся гидрогелей с поверхностно-активными веществами и без них». Макромолекулы . 45 (4): 1991–2000. Bibcode : 2012MaMol..45.1991T . DOI : 10.1021 / ma202672y .
- ^ а б Кан, Мин К .; Хуанг, Руи (2010). «Влияние поверхностного натяжения на вызванную набуханием поверхностную нестабильность ограниченных субстратом слоев гидрогеля». Мягкая материя . 6 (22): 5736–5742. Bibcode : 2010SMat .... 6.5736K . DOI : 10.1039 / c0sm00335b .
- ^ Адити Чакрабарти и Манодж К. Чаудхури (2013). «Прямое измерение поверхностного натяжения мягкого эластичного гидрогеля: исследование эластокапиллярной нестабильности при адгезии». Ленгмюра . 29 (23): 6926–6935. arXiv : 1401,7215 . DOI : 10.1021 / la401115j . PMID 23659361 .
- ^ а б Гибас, Ивона; Яник, Елена (7 октября 2010 г.). «ОБЗОР: СИНТЕТИЧЕСКИЕ ПОЛИМЕРНЫЕ ГИДРОГЕЛИ ДЛЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ ПРИМЕНЕНИЙ» (PDF) . Химия и химические технологии . 4 (4): 297–304.
- ^ а б в г д Вадитья, Ашок (2012). «Как обзор гидрогелей как доставки лекарств в фармацевтической области» . Международный журнал фармацевтических и химических наук .
- ^ Schmedlen, Rachael H; Кристин Мастерс (8 ноября 2002 г.). «Фотосшиваемые гидрогели поливинилового спирта, которые могут быть модифицированы пептидами клеточной адгезии для использования в тканевой инженерии». Биоматериалы . 23 (22): 4325–4332. DOI : 10.1016 / s0142-9612 (02) 00177-1 . PMID 12219822 .
- ^ Stosich, Michael H; Эдуардо Мойоли (24 октября 2009 г.). «Биоинженерные стратегии для создания васкуляризированных трансплантатов мягких тканей с устойчивой формой» . Методы . 47 (2): 116–121. DOI : 10.1016 / j.ymeth.2008.10.013 . PMC 4035046 . PMID 18952179 .
- ^ Brochu, Alic H; Стивен Крейг (9 декабря 2010 г.). «Самовосстанавливающиеся биоматериалы» . Биоматериалы . 96 (2): 492–506. DOI : 10.1002 / jbm.a.32987 . PMC 4547467 . PMID 21171168 .
- ^ «Пептидные гидрогели могут помочь излечить черепно-мозговые травмы» . ScienceDaily .
- ^ а б Пеппас, Николас (2006). «Гидрогели в биологии и медицине: от молекулярных принципов к бионанотехнологии». Современные материалы . 18 (11): 1345–1360. DOI : 10.1002 / adma.200501612 .
- ^ Чаудхури, Коэль; Кандасами, Джаяпракаш; Кумар Х.С., Вишу; Рой Чоудхури, Сурав (сентябрь 2014 г.). «Регенеративная наномедицина: текущие перспективы и будущие направления» . Международный журнал Наномедицины : 4153. DOI : 10,2147 / IJN.S45332 . PMC 4159316 . PMID 25214780 .
- ^ Копечек, Йиндржих; Ян, Цзиюань (март 2009 г.). «Пептид-направленная самосборка гидрогелей» . Acta Biomaterialia . 5 (3): 805–816. DOI : 10.1016 / j.actbio.2008.10.001 . PMC 2677391 . PMID 18952513 .
- ^ Чжоу, Ми Х; Эндрю Смит (6 мая 2009 г.). «Самособирающиеся гидрогели на основе пептидов в качестве каркасов для якорно-зависимых клеток». Биоматериалы . 30 (13): 2523–2530. DOI : 10.1016 / j.biomaterials.2009.01.010 . PMID 19201459 .
- ^ Рой, Ипсита (декабрь 2003 г.). «Умные полимерные материалы: новые биохимические применения» . Химия и биология . 10 (12): 1161–1171. DOI : 10.1016 / j.chembiol.2003.12.004 . PMID 14700624 .
дальнейшее чтение
- Ма, Сяотан; Агас, Агнешка; Сиддики, Заин; Ким, КаКён; Иглесиас-Монторо, Патрисия; Каллуру, Джагати; Кумар, Вивек; Хаора, Джеймс (март 2020 г.). «Ангиогенные пептидные гидрогели для лечения черепно-мозговой травмы» . Биоактивные материалы . 5 (1): 124–132. DOI : 10.1016 / j.bioactmat.2020.01.005 .