సింపుల్ పాపులర్ సైన్స్: 1 నిమిషంలో హైడ్రోజెల్ అంటే ఏమిటో అర్థం చేసుకోగలరా? ఇది దేనికి ఉపయోగించబడుతుంది?

[సైన్స్ నిర్వచనం]

హైడ్రోజెల్‌లు హైడ్రోఫిలిక్ పాలిమర్ గొలుసుల నెట్‌వర్క్‌లు, వీటిని కొల్లాయిడల్ జెల్స్ అని పిలుస్తారు, దీనిలో నీరు చెదరగొట్టే మాధ్యమం. త్రిమితీయ సాఫ్ట్‌వేర్ హైడ్రోఫిలిక్ పాలిమర్ గొలుసులు క్రాస్-లింకింగ్ ద్వారా కలిసి ఉంటుంది. క్రాస్-లింకింగ్ కారణంగా, హైడ్రోజెల్ నెట్‌వర్క్ యొక్క నిర్మాణ సమగ్రత నీటి అధిక సాంద్రతలతో కరిగిపోదు (doi: 10.1021/acs.jchemed.6b00389). హైడ్రోజెల్స్ కూడా ఎక్కువగా శోషించబడతాయి (అవి 90% కంటే ఎక్కువ నీటిని కలిగి ఉంటాయి) సహజ లేదా సింథటిక్ పాలిమర్ నెట్‌వర్క్‌లు. "హైడ్రోజెల్" అనే పదం 1894 లో సాహిత్యంలో మొదటిసారిగా కనిపించింది (doi: 10.1007/BF01830147). ప్రారంభంలో, హైడ్రోజెల్స్‌పై పరిశోధన ఈ సాపేక్షంగా సరళమైన రసాయనికంగా క్రాస్-లింక్డ్ పాలిమర్ నెట్‌వర్క్‌పై దృష్టి పెట్టింది, దాని ప్రాథమిక లక్షణాలు, వాపు/వాపు గతిశాస్త్రం మరియు సమతౌల్యం, ద్రావణి వ్యాప్తి, వాల్యూమ్ దశ పరివర్తనం మరియు స్లైడింగ్ రాపిడి మరియు అటువంటి అప్లికేషన్‌లపై పరిశోధన. నేత్రవైద్యం మరియు drugషధ పంపిణీ వంటివి. హైడ్రోజెల్ పరిశోధన యొక్క నిరంతర అభివృద్ధితో, దాని దృష్టి సాధారణ నెట్‌వర్క్‌ల నుండి "ప్రతిస్పందన" నెట్‌వర్క్‌లకు మారింది. ఈ దశలో, pH, ఉష్ణోగ్రత మరియు విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలు వంటి పర్యావరణ పరిస్థితులలో మార్పులకు ప్రతిస్పందించగల వివిధ హైడ్రోజెల్స్ అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి. విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాలకు ప్రతిస్పందించే హైడ్రోజెల్ యాక్యుయేటర్ ప్రతిపాదించబడింది. ఏదేమైనా, ఆ సమయంలో హైడ్రోజెల్‌లు సాధారణంగా చాలా మృదువైనవి లేదా యాంత్రికంగా చాలా పెళుసుగా ఉండేవి, ఇది వాటి సంభావ్య అనువర్తనాలను బాగా పరిమితం చేసింది. కొత్త సహస్రాబ్ది రాకతో, హైడ్రోజెల్స్ కూడా ఒక కొత్త శకంలోకి ప్రవేశించాయి, వాటి యాంత్రిక లక్షణాలలో పురోగతి మెరుగుదలలు ఉన్నాయి. ఈ విజయం హైడ్రోజెల్స్ యొక్క అనేక ఇంటర్ డిసిప్లినరీ అధ్యయనాలకు దారితీసింది. ఈ రోజుల్లో, కండరాలు మరియు మృదులాస్థి కంటే బలంగా ఉండే హైడ్రోజెల్‌లను తయారు చేయడానికి శక్తిని వినియోగించే నిర్మాణాలతో రసాయన పద్ధతులను ఉపయోగించవచ్చు. అదనంగా, ఇది స్వీయ-స్వస్థత, బహుళ ఉద్దీపన ప్రతిస్పందనలు, సంశ్లేషణ, సూపర్ వెటబిలిటీ మొదలైన ఇతర విధులను కూడా సాధిస్తుంది. అవయవాలు, పునరుత్పత్తి medicineషధం మొదలైనవి (doi: /10.1021/acs.macromol.0c00238).

【ప్రధాన ఉద్దేశ్యం.

1. టిష్యూ ఇంజనీరింగ్‌లో పరంజా (doi: 10.1002/advs.201801664).

2. పరంజాగా ఉపయోగించినప్పుడు, హైడ్రోజెల్ కణజాలాలను రిపేర్ చేయడానికి మానవ కణాలను కలిగి ఉండవచ్చు. అవి కణాల 3D సూక్ష్మ వాతావరణాన్ని అనుకరిస్తాయి (doi: 10.1039/C4RA12215).

3. సెల్ కల్చర్ కోసం హైడ్రోజెల్ పూత బావులను ఉపయోగించండి (doi: 10.1126/science.1116995).

4. పర్యావరణ సున్నితమైన హైడ్రోజెల్స్ ("స్మార్ట్ జెల్స్" లేదా "స్మార్ట్ జెల్స్" అని కూడా అంటారు). ఈ హైడ్రోజెల్స్ pH, ఉష్ణోగ్రత లేదా మెటాబోలైట్ ఏకాగ్రతలో మార్పులను గ్రహించి, అలాంటి మార్పులను విడుదల చేయగల సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి (doi: 10.1016/j.jconrel.2015.09.011).

5. ఇంజెక్షన్ చేయగల హైడ్రోజెల్, ఇది వ్యాధుల చికిత్స కోసం carషధ వాహకంగా లేదా పునరుత్పత్తి ప్రయోజనాల కోసం లేదా కణజాల ఇంజనీరింగ్ కోసం సెల్ క్యారియర్‌గా ఉపయోగించవచ్చు (doi: 10.1021/acs.biomac.9b00769).

6. స్థిరమైన విడుదల drugషధ పంపిణీ వ్యవస్థ. అయానిక్ బలం, pH మరియు ఉష్ణోగ్రత releaseషధ విడుదలను నియంత్రించడానికి ట్రిగ్గర్‌లుగా ఉపయోగించవచ్చు (doi: 10.1016/j.cocis.2010.05.016).

7. నెక్రోటిక్ మరియు ఫైబ్రోటిక్ కణజాలాల శోషణ, డీగ్రేసింగ్ మరియు డీబ్రిడ్‌మెంట్ అందించండి

8. నిర్దిష్ట అణువులకు (గ్లూకోజ్ లేదా యాంటిజెన్‌లు వంటివి) ప్రతిస్పందించే హైడ్రోజెల్‌లను బయోసెన్సర్‌లు లేదా DDS (doi: 10.1021/cr500116a) గా ఉపయోగించవచ్చు.

9. పునర్వినియోగపరచలేని డైపర్‌లు మూత్రాన్ని గ్రహిస్తాయి లేదా శానిటరీ న్యాప్‌కిన్‌లలో ఉంచవచ్చు (doi: 10.1016/j.eurpolymj.2014.11.024).

10. కాంటాక్ట్ లెన్సులు (సిలికాన్ హైడ్రోజెల్, పాలియాక్రిలమైడ్, సిలికాన్ కలిగిన హైడ్రోజెల్).

11. EEG మరియు ECG మెడికల్ ఎలక్ట్రోడ్లు హైడ్రోజెల్స్ ఉపయోగించి క్రాస్-లింక్డ్ పాలిమర్‌లతో కూడి ఉంటాయి (పాలిథిలిన్ ఆక్సైడ్, పాలిఏఎమ్‌పిఎస్ మరియు పాలీవినైల్పైరోలిడోన్).

12. హైడ్రోజెల్ పేలుడు పదార్థాలు.

13. రెక్టల్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ మరియు రోగ నిర్ధారణ.

14. క్వాంటం చుక్కల ప్యాకేజింగ్.

15. రొమ్ము ఇంప్లాంట్లు (రొమ్ము మెరుగుదల).

16. జిగురు.

17. శుష్క ప్రాంతాల్లో నేల తేమను నిర్వహించడానికి ఉపయోగించే రేణువులు.

18. కాలిన గాయాలను లేదా ఇతర హార్డ్-టు-హీల్ గాయాలను నయం చేయడానికి డ్రెస్సింగ్. తడి వాతావరణాన్ని సృష్టించడానికి లేదా నిర్వహించడానికి గాయం జెల్ చాలా సహాయపడుతుంది.

19. బాహ్య వినియోగం కోసం storageషధ నిల్వ; ముఖ్యంగా అయానిటోఫోరేసిస్ ద్వారా పంపిణీ చేయబడిన అయానిక్ మందులు.

20. జంతు శ్లేష్మ కణజాలాలను అనుకరించే పదార్థం, deliveryషధ పంపిణీ వ్యవస్థల యొక్క శ్లేష్మ సంశ్లేషణ లక్షణాలను పరీక్షించడానికి ఉపయోగిస్తారు (doi: 10.1039/C5CC02428E).

21. థర్మల్ విద్యుత్ ఉత్పత్తి. అయాన్లతో కలిసినప్పుడు, అది ఎలక్ట్రానిక్ పరికరాలు మరియు బ్యాటరీల నుండి వేడిని వెదజల్లుతుంది మరియు ఉష్ణ మార్పిడిని విద్యుత్ ఛార్జ్‌గా మారుస్తుంది.

【మా ప్రస్తుత పురోగతి】

ప్రస్తుతం, మా హైడ్రోజెల్ అప్లికేషన్‌లు ప్రధానంగా కాస్మోటాలజీ మరియు మెడికల్ ట్రీట్‌మెంట్‌లో ఉపయోగించబడుతున్నాయి మరియు హైడ్రోజెల్ పరిశ్రమలో దేశీయంగా మరియు విదేశాలలో టెక్నాలజీ పరంగా ప్రముఖ స్థానాన్ని నిర్వహిస్తున్నాయి మరియు QA \ QC స్థిరంగా ఉంటుంది.