Классификация гидрогелей по типу физических или химических взаимодействий и по чувствительности к внешним стимулам

Гидрогели — привлекательные биоматериалы, обладающие благоприятными свойствами благодаря способности поглощать воду. Свойства гидрогеля зависят от степени и характера сшивания, тактичности и кристалличности полимера. Гидрогели можно классифицировать по внутреннему строению и реакции на внешние факторы. В первом случае внутренние взаимодействия могут быть обратимыми: полимерные цепи удерживаются физико-химическими силами. Такие физические гидрогели получают различными методами, включая кристаллизацию, использование амфифильных сополимеров, взаимодействие зарядов, образование водородных связей, стереокомплексообразование и взаимодействие с белками. В отличие от них, при ковалентном сшивании внутренние связи необратимы. Химические гидрогели характеризуются высокой плотностью сшивки; для их получения используют прививочную сополимеризацию, реакционноспособные функциональные группы и ферментативные методы. Кроме того, выделяют особые «умные» гидрогели, реагирующие на pH, температуру, электрическое воздействие, свет и ферменты. В этом обзоре подробно рассматриваются типы гидрогелей с учётом их внутреннего строения и реакции на внешние стимулы. Также описаны некоторые основные области применения этих материалов в биомедицине: системы доставки лекарственных средств, каркасы для тканевой инженерии, исполнительные устройства, биосенсоры и другие.