Hidrogelak % 99 arteko ura atxiki dezaketen sare polimeriko hidratatuak dira, eta horrek material egoki bilakatzen ditu giza gorputza bezalako inguruneetan erabiltzeko. Medikuntza birsortzaileak ehun eta organoen birsorkuntza helburu duten teknologiak hartzen ditu bere baitan, hala nola molekula disolbagarrien erabilera, terapia genikoa, zelula amekin egindako terapia eta ehun-ingeniaritza. Azken honetan, hidrogelek aplikazio ugari dituzte, besteak beste, farmakoak eta zelulak garraiatzeko, 3D hazkuntza-ereduak sortzeko, zauriak orbaintzeko, odol-jarioak prebenitzeko, erradioterapian ehunak babesteko edo inplanteen biobateragarritasuna hobetzeko.
Hidrogelen propietate fisiko-kimikoek haien portaera eta egokitasun biologikoa baldintzatzen dituzte. Sarearen tamainak biomolekulak edo zelulak askatzeko abiadura erregula dezake; puzte-gaitasunak farmakoen askapen kontrolatua ahalbidetzen du; biskoelastikotasunak portaera likatsu edo elastikoa doitzeko aukera eskaintzen du, hidrogelen eta zelulen arteko elkarrekintzan eragina izan dezakeelarik; eta biodegradagarritasuna, berriz, gorputzarentzat kaltegarriak ez diren osagaien degradazioa bermatzeko funtsezkoa da. Bestalde, biobateragarritasunak, materialak sistema immunearen aurkako erreakziorik eragin gabe erabiltzea ahalbidetzen du. Aplikazioaren espezifikotasunari dagokionez, hidrogelak kanpo-estimuluei (hala nola tenperatura, argia edo indar mekanikoak) edo barne-estimuluei (esaterako, pH-aldaketak edo jarduera entzimatikoa) erantzuteko gaitasunarekin diseina daitezke. Gainera, hidrogel eroaleek terapia bioelektrikoan eta ehun-ingeniaritzan aukera berriak irekitzen dituzte, zelulen detekzioa eta estimulazio elektrikoa bideratuz, zauriak azkarrago orbaintzea eta ehun kaltetuak berreskuratzea sustatuz.
Hidrogelen sintesia erretikulazio-metodoaren arabera sailka daiteke, fisikoa edo kimikoa izan daitekeelarik. Fisikoki erretikulatutako hidrogelak interakzio iragankorretan oinarritzen dira, hala nola hidrogeno-loturak, interakzio hidrofobikoak edo ionikoak. Hauek malgutasun eta biobateragarritasun handiagoa eskaintzen dute, eta aproposak dira zelulen hazkuntza edo farmakoen askapen kontrolatuan erabiltzeko. Interakzio fisikoen bitartez gurutzatutako hidrogelek ez dute erretikulazio eragilerik eta egonkor mantentzen dira kristalinotasunari, hidrogeno-loturei, interakzio hidrofobikoei, interakzio elektrostatikoei edo kateen korapilatzeari lotutako lotura iragankorrei esker. Erretikulazio eragilerik gabeko hidrogelak sortzeko, interakzio ionikoak, interakzio hidrofobikoak edo hidrogeno-loturak besteak beste, aztertu eta ulertzeak interes handiagoa izan du berriki. Bestaldetik, kimikoki erretikulatutako hidrogelek lotura kobalente iraunkorrak dituzte, eta horrek egonkortasun eta erresistentzia handiagoa ematen die. Erradikal askeen polimerizazioz, erradiazioz, molekula txikien erretikulazioz edo entzimek eragindako erretikulazioz osa daitezke. Hidrogel hauek ezin hobeak dira euskarri sendoak behar dituzten aplikazioetan, hala nola ehun-ingeniaritzan eta inplanteetan.
Hidrogelen garapenak diziplina anitz biltzen ditu eta gurutzaketa-metodoaren hautaketak, bai eta propietate fisiko-kimikoen egokitzapenak ere, funtsezko garrantzia dute. Gurutzaketa-metodoak hidrogelaren egonkortasuna eta sendotasun mekanikoa baldintzatzen ditu, baita ingurune biologiko konplexuetan osotasuna mantentzeko duen gaitasuna ere. Azken batean, hidrogelen diseinuak orekaz jokatzea eskatzen du, gurutzaketa-metodo egokiaren eta aplikazioaren eskakizun espezifikoei lotutako propietateen artean. Ikuspegi integratu honek, materialaren egokitzapen eta funtzionaltasun optimoa bermatzeaz gain, biomaterialen ingeniaritzan etengabeko berrikuntza sustatzen du, aukera terapeutikoak nabarmen hobetuz eta medikuntza birsortzailean eta osasun pertsonalizatuan muga berriak zabaltzen lagunduz.
Artikuluaren fitxa:
- Aldizkaria: Ekaia
- Zenbakia: 47
- Artikuluaren izena: Medikuntza birsortzailerako hidrogelak.
- Laburpena: Hidrogelak gurutzatutako monomeroez osatutako sare polimerikoak dira, hidrofilizitate mailaren arabera % 99ra arteko ura atxikitzeko ahalmena izan dezaketenak. Horrek aplikazio translazional askotarako konponbide oso egoki bihurtzen ditu. Hidrogelak helburu biomediko anitzetarako erabil daitezke, hala nola farmakoak edo zelulak garraiatzeko, ehunen birsorkuntzarako, 3D hazkuntza-ereduen bidez zelulen ugalketa sustatuko duten ehunen mikroinguruneak sortzeko, odol-jarioen prebentziorako, erradioterapian ehunak babesteko edo inplanteen biobateragarritasuna hobetzeko. Aipatutako gaitasunen ondorioz, hidrogelak baliagarriak dira larritasun-maila ezberdineko gaixotasun eta afekzio medikoetarako, bai eta hain ohikoak ez diren eremuetarako ere, hala nola ingurumen-ingeniaritzarako. Artikulu honetan hidrogel-soluzioen sintesian erabil daitezkeen ezaugarri fisiko-kimiko nagusiak eta erretikulazio-teknikak deskribatzen dira. Propietate horiek ulertzea eta kontrolatzeko gaitasuna funtsezkoak izango dira aplikazio biomediko espezifikoa zehazteko.
- Egileak: Cristina Romo-Valera, Maddalen Rodriguez-Astigarraga, Jon Arluzea eta Noelia Andollo
- Argitaletxea: EHUko argitalpen zerbitzua
- ISSN: 0214-9001
- eISSN: 2444-3255
- Orrialdeak: 11-28
- DOI: 10.1387/ekaia.26797
Egileez:
Cristina Romo-Valera, Jon Arluzea eta Noelia Andollo EHUko Medikuntza eta Erizaintza fakultateko Zelulen Biologia eta Histologia Saileko eta IIS Biobizkaia Osasun Ikerketarako Institutuko ikertzaileak dira.
Maddalen Rodriguez-Astigarraga EHUko Medikuntza eta Erizaintza fakultateko Zelulen Biologia eta Histologia Saileko ikertzailea da.
Ekaia aldizkariarekin lankidetzan egindako atala.
