مروری بر روش های مختلف تهیه هیدروژل های خودترمیم برپایة ژلاتین برای کاربردهای زیستی

هیدروژل ها شبکه های پلیمری نامحلول و سه بعدی دارای اتصالات عرضی هستند که قابلیت جذب آب زیادی دارند. این مواد به دلیل داشتن کشسانی مناسب و ساختار شبکه ای به عنوان ماتریس برون سلولی برای کاربردهای زیست پزشکی استفاده می شوند. خودترمیمی خاصیتی است که به ماده قابلیت بهبود ذاتی و خودکار آسیب ها و بازگشت به حالت عادی را می بخشد. این ویژگی عمر مفید مواد را افزایش می دهد و خواص عملکردی اصلی آن ها را حفظ می کند. برای تهیة هیدروژل های خودترمیم می توان از انواع مختلف پلیمرهای طبیعی، سنتزی و نیمه سنتزی استفاده کرد. ژلاتین، پلیمری طبیعی با ساختار پروتئینی، آب دوست، زیست سازگار و زیست تخریب پذیر است. این پلیمر از توالی هجده نوع آمینواسید چون گلایسین، پرولین، هیدروکسی پرولین، آلانین و غیره تشکیل شده است که با پیوندهای پپتیدی به هم متصل شده اند. ژلاتین از آبکافت کلاژن حاصل می شود. کلاژن نوعی بافت پیوندی است که بخش اعظم پروتئین های پوست، استخوان و غضروف را تشکیل می دهد. ژلاتین به دلیل زیست سازگاری مناسب، زیست تخریب پذیری، عدم ایجاد پاسخ ایمنی، اصلاح پذیری، قابلیت تهیه مشتقات متعدد و دسترس پذیری تجاری در تهیه انواع هیدروژل های خودترمیم با کاربردهای مختلف می تواند کارآمد باشد. در این مقاله، تهیه و کاربرد انواع مختلف هیدروژل های خودترمیم برپایة ژلاتین در زمینه های زیستی مختلف مانند تهیة داربست های مهندسی بافت، دارورسانی، حسگرهای حرکتی، زخم پوش برای ترمیم زخم های عفونی و دیابتی، چاپ سه بعدی برای تهیه داربست، رهایش پایدار پروتئین، چسب های به کاررفته در جراحی های لاپاراسکوپی مرور شده است.

a review on various methods for preparation of self-healing hydrogels based on gelatin for biological applications

hydrogels are insoluble and three-dimensional polymer networks that have high water absorption and are used as an extracellular matrix for biomedical applications due to their appropriate elasticity and network structure. self-healing is a property that enables the material to heal damages spontaneously and automatically and return to its normal state. this feature increases the useful life of materials and preserves their main functional properties. different types of natural, synthetic, and semi-synthetic polymers can be used to prepare self-healing hydrogels. gelatin is a natural polymer with a protein structure, hydrophilic, biocompatible and biodegradable, and consists of a sequence of eighteen types of amino acids such as glycine, proline, hydroxyproline, alanine, etc., which are connected by peptide bonds. gelatin is obtained from hydrolyzing collagen that makes up most of the proteins in skin, bone, and cartilage. due to its suitable biocompatibility, biodegradability, lack of immune response, the ability to modify and prepare numerous derivatives, and its commercial availability, gelatin has been able to be very efficient in preparing a variety of self-healing hydrogels with various applications. in this article, the preparation and application of different types of gelatin-based self-healing hydrogels in various biological fields such as the preparation of tissue engineering scaffolds, drug delivery, motion sensors, wound dressings for the repair of infectious and diabetic wounds, 3d printing for the preparation of scaffolds, sustained protein release, and adhesives used in laparoscopic surgeries have been reviewed.