هیدروژل‌ های پاسخگو به دما: مواد، سازوکارها و کاربردهای زیستی

در چند دهه اخیر، توجه بسیاری به کاربردهای دارویی و زیست‌ پزشکی پلیمرهایی جلب شده است که محلول آبی آن‌ها بتواند در پاسخ به محرک ‌های حاصل از تغییر شرایط محیطی درجا، هیدروژل تشکیل دهد. از این میان، محلول‌های پلیمری ژل ‌شونده در اثر دما به دلیل سادگی، کاربردی‌بودن و فراوانی نسبی سامانه‌ های پلیمری (طبیعی و سنتزی) ژل‌شونده در پاسخ به تغییر دما بیشتر بررسی و گزارش شده ‌اند. برخلاف هیدروژل‌های مرسوم، هیدروژل ‌هایی که در اثر محرک دما درجا تشکیل می ‌شوند، در شرایط فیزیولوژی امکان تشکیل دارند و می‌ توانند یکپارچگی توده خود را در دوره زمانی معین حفظ کنند. کاربرد چنین موادی توسعه فرمول‌بندی‌ های دارویی با اختلاط محلول پلیمر و دارو را ساده ‌تر می‌ کند و می‌ توان با استفاده از آن‌ ها انحلال داروهای آب‌گریز با وزن مولکولی کم را بهبود داد. به علت آسانی فرمول‌بندی محصولات دارویی با انجام فرایند ساده اختلاط دارو(ها) با این مواد، زیست ‌سازگاری و امکان کاربردهای فراوان می‌ توان از آن‌ ها در زمینه‌ های پزشکی و دارویی با هدف مهندسی بافت، انحلال داروهای کم‌محلول و رهایش کنترل ‌شده داروها و درشت‌مولکول ‌های زیستی مانند پروتئین ‌ها و ژن‌ ها بهره برد. در این مقاله، هیدروژل‌های حساس به دما به لحاظ طبقه‌‌بندی، کاربرد و ترمودینامیک تشکیل مطالعه شده ‌اند. افزون بر این، سازوکار پاسخگویی هیدروژل‌ ها به دما، پلیمرهای ژل‌شونده، پیشرفت‌ های اخیر در طراحی مولکولی، سطوح و هیدروژل و نیز کاربردهای زیستی آن‌ ها بررسی شده است. همچنین، مطالعات اخیر در زمینه میسل‌ها و مزدوج ‌های زیستی هوشمند مرور شده است. در نهایت، محدودیت ‌ها و قابلیت‌ های کاربرد هیدروژل‌ های حساس به دمای تشکیل‌شونده درجا گزارش شده است. اطلاعات گزارش شده در این مقاله برای طراحی و توسعه سامانه ‌های ژلی پاسخگو به دما با کاربرد و خواص مختلف ضروری است.