Жұмсақ суға толы полимерлі гель

Кіріспе

Суға бай жұмсақ полимерлі гель. Гидрогель – екі фазалы материал, ол – кеуекті, өткізгіш қатты заттар мен аралық сұйықтықтың қоспасы, оның салмағы немесе көлемі бойынша кемінде 10% судан тұрады. Гидрогельдерде кеуекті өткізгіш қатты дене – суда ерімейтін табиғи немесе синтетикалық полимерлердің үш өлшемді желісі және көп мөлшерде суды немесе биологиялық сұйықтықтарды сіңіре алатын сұйықтық. Осы қасиеттер, әсіресе биомедицина саласында, көптеген қолданыстарға негіз болады. Көптеген гидрогельдер синтетикалық, бірақ кейбіреулері табиғаттан алынған.

Жіктеу

Гидрогель полимерлерін байланыстыратын қиылысқан байланыстар екі негізгі санатқа бөлінеді: физикалық гидрогельдер және химиялық гидрогельдер. Химиялық гидрогельдер ковалентті қиылысқан байланыстарға ие, ал физикалық гидрогельдер ковалентті емес байланыстарға ие. Химиялық гидрогельдер ковалентті байланыс арқасында бері қайтымды немесе қайтымсыз гельдерге айналуы мүмкін. Мысалы, дисульфидтік байланыстар арқылы байланысқан тиомерлердің гидрогельдері сияқты, қайтымды ковалентті қиылысқан байланыстары бар химиялық гидрогельдер улы емес және көптеген медициналық өнімдерде қолданылады. Физикалық гидрогельдер әдетте жоғары биоүйлесімділікке ие, улы емес және pH, иондық концентрация (алгинат) немесе температура (желатин) сияқты сыртқы факторды өзгерту арқылы оңай қайтымды болады; олар медициналық қолдануда да қолданылады. Физикалық қиылыстар сутекті байланыстардан, гидрофобтық өзара әрекеттесулерден және тізбектердің араласуынан (басқалардың арасында) тұрады. Физикалық қиылыстарды пайдалану арқылы жасалған гидрогель кейде "қайтымды" гидрогель деп аталады. Көп қолданылатын синтетикалық полимерлерге поливинил спирті, полиэтилен гликолі, натрий полиакрилаты, акрилат полимерлері және олардың сополимерлері жатады. Медициналық қолдануға болатын синтетикалық гидрогельдер де бар, мысалы полиэтилен гликолі (PEG), полиакрилат және поливинилпирролидон (PVP).

Дайындық

Физикалық гидрогельдің қалыптасуының екі механизмі бар, біріншісі – наноталшықты пептидтік жиынтықтардың гелизациясы, көбінесе олигопептидтік прекурсорлар үшін байқалады. Прекурсорлар өздігінен талшықтарға, ленталарға, түтікшелерге немесе жолақтарға жиналады, олар ковалентті емес байланыстар арқылы өзара шатырылып, торап түзеді. Екінші механизм – суда ерітілетін байланыстырушылармен бөлінген, ковалентті емес өзара әрекеттесетін домендерді қамтиды, және бұл көбінесе ұзын, көп доменді құрылымдарда кездеседі. Суды тұрақтандыруға және тұнбалайтын, сонымен қатар гидрогельдің қалыптасуы үшін өте маңызды болатын өзін-өзі ұстап тұратын желі құру үшін супрамолекулалық өзара әрекеттесуді реттеу қажет. Көптеген олигопептидтік гидрогельдер β-парақ құрылымын иеленеді және талшықтар құру үшін жиналады, бірақ α-спиральді пептидтер де хабарланған. Гелизация механизмі олигопептидтік прекурсорлардың ұзартылған талшықтарға жиналуынан және ковалентті емес байланыстар арқылы торап құруынан тұрады. Полимерлендіруді бастаудың бір ерекше әдісі – жарықты стимул ретінде пайдалану. Бұл әдісте фотоинициаторлар, фотондарды сіңіру нәтижесінде ыдырайтын қосылыстар, гидрогельге айналатын прекурсорлық ерітіндіге қосылады. Прекурсорлық ерітінді концентрленген жарық көзіне, әдетте ультракүлгін сәулеленуге ұшырағанда, фотоинициаторлар ыдырайды және еркін радикалдар түзеді, олар полимерлік тізбектер арасындағы байланыстарды құрайтын полимерлендіру реакциясын бастайды. Жарық көзі алынса, бұл реакция тоқтатылады, гидрогельдегі байланыстардың мөлшерін бақылауға мүмкіндік береді. Гидрогельдің қасиеттері оның байланыстарының түріне және санына тікелей байланысты, сондықтан фотополимерлендіру гидрогельдерді дәл реттеу үшін танымал таңдау болып табылады. Бұл техника жасушалармен және тіндермен жүргізілетін инженериялық қолдануларда кеңінен қолданылады, себебі жасушалармен толтырылған прекурсорлық ерітіндіні жарақат орнына инъекциялау немесе қалыптау және оны сол жерде қатыру мүмкіндігі бар. Альгинат гидрогельдері альгинат пен екі зарядты катиондардың иондық өзара әрекеттесуі арқылы қалыптасады. Тұз, әдетте кальций хлориді, сулы натрий альгинаты ерітіндісіне ерітіледі, бұл кальций иондарының альгинат тізбектері арасында иондық байланыстар құруына себеп болады. Желатин гидрогельдері температураның өзгеруінен қалыптасады. Желатиннің сулы ерітіндісі 37–35 °C төмен температурада гидрогельге айналады, себебі коллаген талшықтары арасындағы Ван дер Ваальс өзара әрекеттесулері термиялық молекулалық дірілдерден күшті болады.

There are two suggested mechanisms behind physical hydrogel formation, the first one being the gelation of nanofibrous peptide assemblies, usually observed for oligopeptide precursors. The precursors self assemble into fibers, tapes, tubes, or ribbons that entangle to form non covalent cross links. The second mechanism involves non covalent interactions of cross linked domains that are separated by water soluble linkers, and this is usually observed in longer multi domain structures. Tuning of the supramolecular interactions to produce a self supporting network that does not precipitate, and is also able to immobilize water which is vital for to gel formation. Most oligopeptide hydrogels have a β sheet structure, and assemble to form fibers, although α helical peptides have also been reported. The typical mechanism of gelation involves the oligopeptide precursors self assemble into fibers that become elongated, and entangle to form cross linked gels. One notable method of initiating a polymerization fuving involves the use of light as a stimulus. In this method, photoinitiators, compounds that cleave from the absorption of photons, are added to the precursor solution which will become the hydrogel. When the precursor solution is exposed to a concentrated source of light, usually ultraviolet irradiation, the photoinitiators will cleave and form free radicals, which will begin a polymerization reaction that forms crosslinks between polymer strands. This reaction will cease if the light source is removed, allowing the amount of crosslinks formed in the hydrogel to be controlled. The properties of a hydrogel are highly dependent on the type and quantity of its crosslinks, making photopolymerization a popular choice for fine tuning hydrogels. This technique has seen considerable use in cell and tissue engineering applications due to the ability to inject or mold a precursor solution loaded with cells into a wound site, then solidify it in situ. Alginate hydrogels are formed by ionic interactions between alginate and double charged cations. A salt, usually calcium chloride, is dissolved into an aqueous sodium alginate solution, that causes the calcium ions to create ionic bonds between alginate chains. Gelatin hydrogels are formed by temperature change. A water solution of gelatin forms an hydrogel at temperatures below 37–35 °C, as Van der Waals interactions between collagen fibers become stronger than thermal molecular vibrations.

Пептидтер негізіндегі гидрогельдер

Пептидтерге негіделген гидрогельдер ерекше биоүйлесімділікке және биоыдырауға қабілетті, бұл оларды, әсіресе биомедицинада, кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. Гельдеу үшін аминқышқылдарының тізбегіндегі рет өте маңызды, және бұл көп рет дәлелденген. Мысалы, Fmoc Phe Gly деген қысқа пептидтік тізбек оңай гидрогельге айналды, ал Fmoc Gly Phe екі жақын орналасқан ароматикалық топтардың орны ауысқандықтан, ароматикалық өзара әрекеттесуді бәсеңдетіп, гидрогельге айнала алмады. pH деңгейін өзгерту де ұқсас әсер ете алады. Мысалы, нафталин (Nap) модификацияланған дипептидтер Nap Gly Ala және Nap Ala Gly қолданылды, онда pH төмендегенде біріншісі гельдеуге ұшырады, ал екіншісі кристалдануға бейімделді. Глюконо δ лактон (GdL) қолданылып, pH деңгейін бақылап төмендету әдісі – суда глюконикалық қышқылға гидролизденетін GdL арқылы біртекті және қайталанатын гидрогельдерді жасаудың жаңа стратегиясы. Гидролиз баяу жүреді, бұл pH деңгейінің біркелкі өзгеруін қамтамасыз етеді, соның салдарынан қайталанатын гомогенді гельдер пайда болады. Бұған қоса, қосылған GdL мөлшерін өзгерту арқылы қажетті pH деңгейіне қол жеткізуге болады. GdL Fmoc және Nap дипептидтерін гидрогельдеу үшін бірнеше рет қолданылған. Хиралдық қасиеттер де гельдің түзілуінде маңызды рөл атқарады, тіпті бір ғана аминқышқылының хиралдығын табиғи L аминқышқылынан табиғи емес D аминқышқылына ауыстыру гельдеу қасиеттеріне елеулі әсер етеді, ал табиғи формалар гель түзбейді. Сонымен қатар, көптеген зерттеулер көрсеткендей, π-π үйлесімділігінің нәтижесінде туындайтын ароматикалық өзара әрекеттесулер гидрогельдің түзілуінде маңызды рөл атқарады.

Басқа

Гидрогельдер, сонымен қатар, жоғары су мөлшерінің арқасында табиғи тіндерге өте ұқсас икемділікке ие. Сыртқы факторлардың, мысалы pH өзгерісінің әсерінен стимуляцияланғанда, белгілі бір қосылыстарды, мысалы глюкозаны қоршаған ортаға босата алатын химиялық жүйелерді капсулалайтын "ақылды материалдар" ретінде гидрогельдер көбінесе гель-соль өту арқылы сұйық күйге айналады. Химомеханикалық полимерлер көбінесе гидрогельдер болып табылады, олар стимуляцияланғанда көлемін өзгертеді және атқарушы механизмдер немесе сенсорлар ретінде қолданылуы мүмкін.

Механикалық қасиеттері

Гидрогельдер әртүрлі қолданулар үшін зерттелді. Гидрогельдің полимерлік концентрациясын (немесе керісінше, су концентрациясын) өзгерту арқылы Юнг модулі, қию модулі және сақтау модулі 10 Па-дан 3 МПа-ға дейін, шамамен бес рет өзгеруі мүмкін. Креслинк концентрациясын өзгерту арқылы да ұқсас әсерді байқауға болады. Гидрогельдердің механикалық қасиеттерін сипаттау, әсіресе, гидрогельдердің басқа дәстүрлі инженерлік материалдармен салыстырғандағы механикалық мінез-құлқындағы айырмашылықтарға байланысты қиын болуы мүмкін. Гидрогельдердің резеңкелік икемділігі мен вискоэластиктігіне қоса, сұйықтық ағынына байланысты poroelasticity деп аталатын қосымша уақытқа тәуелді деформация механизмі бар. Механикалық эксперименттер жүргізу кезінде осы қасиеттерді ескеру өте маңызды. Гидрогельдерді механикалық сынаудың жиі қолданылатын тәсілдері – кернеу, қысу (шектелген немесе шектелмеген), ойыс жасау, қисаю реометриясы немесе динамикалық механикалық талдау. Гидрогельдің вискоэластикалық қасиеттері қолданылатын механикалық қозғалыстың сипатына өте байланысты. Сондықтан, осы қолданылатын күштердің уақытқа тәуелділігі материалдың вискоэластиктігін бағалау үшін маңызды. Гидрогельдің уақытқа тәуелді крейп және кернеу-босаңсу мінез-құлқын сипаттау үшін әртүрлі физикалық жиынтық параметрлік модельдерді қолдануға болады. Периодтық стресске немесе деформацияға синусоидты жауапты модельдеу үшін қолданылатын бір белгі:

онда G' – нақты (эластикалық немесе сақтау) модулі, G" – жорамал (жиекті немесе жоғалту) модулі.

Пороэластикалық

Пороэластикалық – бұл еріткіштің кезекті материалдар арқылы жылжуымен және сонымен қатар болатын деформациямен байланысты материалдардың ерекшелігі. Тесік өлшемі пороэластикалық қасиеттерге әсер ететін маңызды фактор болып табылады. Козени-Карман теңдеуі екі сығу жылдамдығы арасындағы кернеу айырмасына қатысты қысымның төмендеуін болжау үшін қолданылады. Сонымен қатар, жоғары байланыс тығыздығы полимер тізбегінің қозғалғыштығын шектеу арқылы және деформацияға қарсы тұру қабілетін арттыру арқылы әдетте беріктікті арттырады. Полимер тізбектерінің құрылымы да маңызды, себебі тізбек ұзындығы мен молекулалық салмағы жоғары болса, түйісу саны артып, беріктік те артады. Гидрогельдің гидратациясындағы дұрыс тепе-теңдік (жайлылық) маңызды, өйткені гидратацияның жеткіліксіз болуы гидрогельдің икемділігі мен беріктігін төмендетсе, ал судың артық болуы гидрогельдің механикалық қасиеттерін нашарлатып, тым көп ісінуге алып келеді. Гидрогельдің гистерезі – бұл гидрогельге механикалық күш түсірілгенде және одан босатылғанда деформация мен қалпына келудегі кешігу құбылысы. Бұл гидрогельдегі полимер тізбектерінің қайта орналасуы, су молекулаларының ығысуы және механикалық созу немесе сығу кезінде энергияның жиналуы нәтижесінде болады. Механикалық күш алынғанда гидрогель бастапқы пішініне қайта оралуға тырысады, бірақ вискоэластикалық қасиеттер, ішкі үйкеліс сияқты факторларға байланысты қалпына келтіру процесінде кешігулер болуы мүмкін. Бұл жүктеу және түсіру кезіндегі кернеу-деформация қисығының өзгешелігіне әкеледі. Гидрогельдегі гистерезіге құрамы, байланыс тығыздығы, полимер тізбегінің құрылымы және температура сияқты бірнеше факторлар әсер етеді. Гидрогельдің беріктігі мен гистерезі тіндерді жаңарту және дәрі-дәрмектерді жеткізу сияқты биомедициналық қолданулар үшін маңызды, өйткені гидрогельге дене ішіндегі механикалық күштерге төтеп беру қажет, сонымен қатар уақыт өте келе механикалық өнімділігі мен тұрақтылығын сақтауы керек. Көптеген табиғи және синтетикалық гидрогельдер беріктік пен гистерез арасында оң корреляцияны көрсетеді, яғни беріктік неғұрлым жоғары болса, гидрогельдің бастапқы пішініне оралуы соғұрлым ұзаққа созылады және керісінше. Бұл байланыстарды қайта құруға уақыт керек, әсіресе олардың саны көп болғанда, бұл гистерездің артуына әкеледі. Алайда, қазіргі уақытта полимерлердің ұзын тізбектеріне және олардың араласуына сүйене отырып, гидрогельдің деформациясын шектейтін, гистерезді арттырмай, беріктігін арттыратын жоғары араласатын гидрогельдерді жасауға бағытталған зерттеулер жүргізілуде, себебі байланыстарды қайта құру қажеттілігі жоқ. Көптеген полимерлер/гидрогельдер температураға тәуелді фазалық өтуді көрсетеді, оны жоғарғы критикалық ерітінді температурасы (UCST) немесе төменгі критикалық ерітінді температурасы (LCST) деп жіктеуге болады. UCST полимерлері жоғары температурада судағы ерігіштігін арттырады, бұл UCST гидрогельдерінің температураның жоғарылауымен гель (қатты) күйден ерітінді (сұйық) күйге өтуіне әкеледі (таза материалдардың балқу температурасы сияқты). Бұл құбылыс UCST гидрогельдерінің UCST төмен температурада кеңеюіне (ісіну қатынамын арттыруға) да себеп болады. Гидрогельдердің беріктігін немесе серпімділігін өзгертудің тағы бір тәсілі – оларды күштірек/қатаң тірекке жабыстыру немесе беттік қаптау жасау, немесе суперпорозды гидрогель (SPH) композиттерін жасау, оларға байланысқа түсетін матрицалық ісікті қоспа қосылады. Нанобөлшектер және микробөлшектер сияқты басқа қоспалар биомедициналық қолдануларда қолданылатын кейбір гидрогельдердің қатаңдығы мен желілену температурасын айтарлықтай өзгертетіні көрсетілді.

Poroelasticity is a characteristic of materials related to the migration of solvent through a porous material and the concurrent deformation that occurs. Pore size is an important factor in influencing poroelasticity. The Kozeny–Carman equation has been used to predict pore size by relating the pressure drop to the difference in stress between two compression rates. Additionally, higher crosslinking density generally leads to increased toughness by restricting polymer chain mobility and enhancing resistance to deformation. The structure of the polymer chains is also a factor in that, longer chain lengths and higher molecular weight leads to a greater number of entanglements and higher toughness. A good balance (equilibrium) in the hydration of a hydrogel leads is important because too low hydration causes poor flexibility and toughness within the hydrogel, but too high of water content can cause excessive swelling, weakening the mechanical properties of the hydrogel. The hysteresis of a hydrogel refers to the phenomenon where there is a delay in the deformation and recovery of a hydrogel when it is subjected to mechanical stress and relieved of that stress. This occurs because the polymer chains within a hydrogel rearrange, and the water molecules are displaced, and energy is stored as it deforms in mechanical extension or compression. When the mechanical stress is removed, the hydrogel begins to recover its original shape, but there may be a delay in the recovery process due to factors like viscoelasticity, internal friction, etc. This leads to a difference between the stress strain curve during loading and unloading. Hysteresis within a hydrogel is influenced by several factors including composition, crosslink density, polymer chain structure, and temperature. The toughness and hysteresis of a hydrogel are especially important in the context of biomedical applications such as tissue engineering and drug delivery, as the hydrogel may need to withstand mechanical forces within the body, but also maintain mechanical performance and stability over time. Most typical hydrogels, both natural and synthetic, have a positive correlation between toughness and hysteresis, meaning that the higher the toughness, the longer the hydrogel takes to recover its original shape and vice versa. The reforming of these bonds takes time, especially when there are more of them, which leads to an increase in hysteresis. However, there is currently research focused on the development of highly entangled hydrogels, which instead rely on the long chain length of the polymers and their entanglement to limit the deformation of the hydrogel, thereby increasing the toughness without increasing hysteresis as there is no need for the reformation of the bonds. Many polymers/hydrogels exhibit a temperature dependent phase transition, which can be classified as either an upper critical solution temperature (UCST) or lower critical solution temperature (LCST). UCST polymers increase in their water solubility at higher temperatures, which lead to UCST hydrogels transitioning from a gel (solid) to a solution (liquid) as the temperature is increased (similar to the melting point behavior of pure materials). This phenomenon also causes UCST hydrogels to expand (increase their swell ratio) as temperature increases while they are below their UCST. Another method of modifying the strength or elasticity of hydrogels is to graft or surface coat them onto a stronger/stiffer support, or by making superporous hydrogel (SPH) composites, in which a cross linkable matrix swelling additive is added. Other additives, such as nanoparticles and microparticles, have been shown to significantly modify the stiffness and gelation temperature of certain hydrogels used in biomedical applications.

Өңдеу әдістері

Гидрогельдің механикалық қасиеттерін кросстік концентрация және қоспалар арқылы реттеуге және өзгертуге болады, бірақ бұл қасиеттерді арнайы өңдеу техникалары арқылы әртүрлі қолданулар үшін жақсартуға немесе оңтайландыруға да болады. Осы техникаларға электропрядка, 3D/4D басып шығару, өзін-өзі құрастыру және мұздату құю жатады. Бір ерекше өңдеу техникасы – кеңістікте өзгеше матрицалық құрамды және соның салдарынан механикалық қасиеттерді жасау үшін көп қабатты гидрогельдерді құру. Бұл гидрогель матрицаларын UV полимерлеу арқылы қабат-қабат полимерлеу арқылы жүзеге асырылады. Бұл техника буындық шеміршектерді еліктейтін гидрогельдерді жасауға пайдалы болуы мүмкін, нәтижесінде ерекше механикалық қасиеттері бар үш аймақты материал пайда болады. Гидрогельдің механикалық қасиеттерін оңтайландырудың тағы бір жаңа тәсілі – Хофмейстер қатарын пайдалану. Осы құбылыстың салдарынан тұз ерітіндісін қосу арқылы гидрогельдің полимер тізбектері жиналып, кристалданады, бұл гидрогельдің беріктігін арттырады. Бұл әдіс "тұзды шығару" деп аталады және поли(винил спирті) гидрогельдеріне натрий сульфаты тұзының ерітіндісін қосу арқылы қолданылған. Осы өңдеу техникаларының кейбіреулерін оптималды механикалық қасиеттерді алу үшін бір-бірімен үйлесімді түрде қолдануға болады. Бағытталған мұздату немесе мұздату құю – гидрогельге бағытталған температура градиентін қолдану арқылы анизотропты механикалық қасиеттері бар материалдарды жасаудың тағы бір тәсілі. Поли(винил спирті) гидрогельдерінде мұздату құю және тұздау өңдеу техникаларын бірге қолдану иерархиялық морфологияларды және анизотроптық механикалық қасиеттерді тудырады. Гидрогельдерді бағытталған мұздату полимер тізбектерін туралауға және біріктіруге көмектеседі, нәтижесінде анизотроптық массивті бал арасы ұяларына ұқсас құрылымдар пайда болады, ал гидрогельді тұздау осы бал арасы ұяларына ұқсас құрылымдардың бетінде нанофибрил желісін құрайды. 70%-дан астам су мазмұнын сақтай отырып, бұл гидрогельдердің беріктігі сусыз полимерлерге, мысалы полидиметилсилоксанға (PDMS), кевларға және синтетикалық резеңкеге қарағанда әлдеқайда жоғары. Бұл көрсеткіштер сондай-ақ табиғи сіңірлер мен өрмек жібінің беріктігінен де асып түседі. Контактті линзалардың басым бөлігі акрилат-силоксан гидрогельдерінен жасалған. Олар қатты контактті линзаларды ығыстырды. Олардың ең тартымды қасиеттерінің бірі – оттегі өткізгіштігі, себебі мүйіз қабығында қан тамырлары жоқ.

While a hydrogel's mechanical properties can be tuned and modified through crosslink concentration and additives, these properties can also be enhanced or optimized for various applications through specific processing techniques. These techniques include electro spinning, 3D/4D printing, self assembly, and freeze casting. One unique processing technique is through the formation of multi layered hydrogels to create a spatially varying matrix composition and by extension, mechanical properties. This can be done by polymerizing the hydrogel matrixes in a layer by layer fashion via UV polymerization. This technique can be useful in creating hydrogels that mimic articular cartilage, enabling a material with three separate zones of distinct mechanical properties. Another emerging technique to optimize hydrogel mechanical properties is by taking advantage of the Hofmeister series. Due to this phenomenon, through the addition of salt solution, the polymer chains of a hydrogel aggregate and crystallize, which increases the toughness of the hydrogel. This method, called "salting out", has been applied to poly(vinyl alcohol) hydrogels by adding a sodium sulfate salt solution. Some of these processing techniques can be used synergistically with each other to yield optimal mechanical properties. Directional freezing or freeze casting is another method in which a directional temperature gradient is applied to the hydrogel is another way to form materials with anisotropic mechanical properties. Utilizing both the freeze casting and salting out processing techniques on poly(vinyl alcohol) hydrogels to induce hierarchical morphologies and anisotropic mechanical properties. Directional freezing of the hydrogels helps to align and coalesce the polymer chains, creating anisotropic array honeycomb tube like structures while salting out the hydrogel yielded out a nano fibril network on the surface of these honeycomb tube like structures. While maintaining a water content of over 70%, these hydrogels' toughness values are well above those of water free polymers such as polydimethylsiloxane (PDMS), Kevlar, and synthetic rubber. The values also surpass the toughness of natural tendon and spider silk.]] The dominant material for contact lenses are acrylate siloxane hydrogels. They have replaced hard contact lenses. One of their most attractive properties is oxygen permeability, which is required since the cornea lacks vasculature.

Биоматериалдар

Имплантацияланған немесе инъекцияланған гидрогельдер тіндердің механикалық қолдауын қамтамасыз ету және жергілікті дәрілік заттарды немесе жасушаларды жеткізу арқылы тіндердің қайта жаңаруына (регенерациясына) көмектесу мүмкіндігіне ие. Коллаген, хитозан, целлюлоза және поли(сүт қышқылы-когликоль қышқылы) сияқты материалдар көз, мұрын, бүйрек, өкпе, ішек, тері және ми сияқты органдарға дәрі жеткізу үшін кеңінен қолданылған. Гидрогельдер дәрі жеткізуге арналған көлік құралы ретінде қарастырылған. Олар, әсіресе иондық дәрілерді ионофорез арқылы жеткізу үшін, жергілікті дәрілік препараттарды жеткізудегі резервуарлар ретінде қолдануға қатысты зерттелді.