Hydrogely jsou lidstvu známé již po mnoho staletí. Jejich využití sahá od výroby papíru a přízí po gastronomické využití. V současnosti se s gely mimo potravinářství lze setkat u jednorázových plen, kontaktních čoček, lepidel nebo prsních implantátů. Hydrogel je trojrozměrná souvislá struktura (síť) která, jak název napovídá, váže velké množství vody. Struktura může stabilizována chemickými nebo fyzikálními interakcemi a může být tvořena anorganickými nebo organickými látkami.
Vědci z Centra materiálového výzkumu, Ing Tereza Venerová, Ph.D., Ing. Filip Mravec, Ph.D. a prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. se dlouhodobě věnují fyzikálně vázaným hydrogelům na bázi biopolymerů. Jako biopolymery označujeme polymerní látky, které jsou kompatibilní a odbouratelné za fyziologických podmínek. Ze široké skupiny škály takovýchto látek je největší pozornost věnována sodné soli kyseliny hyaluronové. Tato tělu vlastní látka nejen tvoří samotný hydrogel, ale její přítomnost pozitivně přispívá k rychlejšímu a komfortnějšímu hojení ran, je účiným antioxidantem a např. pomáhá hydratovat problematickou pleť.
Vědečtí pracovníci se ve svém výzkumu zaměřili na výrazné vylepšení vlastností hydrogelů na bázi kyseliny hyaluornové pro účely hojení ran. Byly přidány tzv. nanokontejnery, které nejen že tvoří nedílnou součást struktury hydrogelu a svou přítomností zabraňují mikrobiálnímu růstu, ale navíc jsou schopny v prostředí s velmi vysokým obsahem vody vody (více než 90 %) nést v tomto prostředí jinak nerozpustné biologicky aktivní látky (léčiva). Tyto látky se tak při působení v ráně dostávají přímo na potřebné místo a pomáhají s rychlejší a šetrnější léčbou. Díky struktuře a složení takovéhoto hydrogelu je pak tento gel biologicky odbouratelný.
Nejzásadnějším přínosem výzkumu je pak vyvinutí postupu přípravy hydrogelu, který umožňuje nejen připravit jej za sterilních podmínek kdekoliv je potřeba (ordinace, domácnost), ale zároveň umožňuje až 100% navázání biologicky aktivních látek. Toho lze s výhodou využít při použití obtížně izolovatelných aktivních látek a napomáhá tak ke snížení plýtvání léčivy obecně.
Tímto postupem lze vytvořit gely s různými mechanickými vlastnostmi a je možné je tak „ušít na míru“ pro konkrétní aplikaci. Gely mohou být připraveny ve škále od tekutých po velmi tuhé. Připravené gely lze mrazit nebo sušit a po roztopení resp. po rehydrataci dochází k obnovení vnitřní struktury a funkčnosti gelu. Gely díky nanokontejnerům pak fungují jako rezervoárový systém pro různé biologicky aktivní látky.
Na nový postup přípravy hydrogelu obsahujícího nanokontejndery je podána patentová přihláška.
Autor textu a obrázku: Filip Mravec
