مکانیک ساختارهای هوشمند

مکانیک ساختارهای هوشمند

مروری بر هیدروژل های پلیمری هوشمند در دارو رسانی کنترل شده

نوع مقاله : مقاله مروری

نویسندگان
1 گروه مهندسی پزشکی، دانشگاه میبد، میبد، ایران
2 دانشکده شیمی و علوم نفت، دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
چکیده
هیدروژل‌ها با توانایی فوق‌العاده در حفظ مقادیر زیاد آب، جایگاه ویژه‌ای در زیست‌پزشکی یافته‌اند و راه‌حل‌هایی نوآورانه برای چالش‌های پزشکی و دارورسانی ارائه کرده‌اند. زیست‌سازگاری، قابلیت تنظیم و واکنش‌دهی آن‌ها به محرک‌های محیطی، این مواد را به گزینه‌ای ایده‌آل برای کپسوله‌سازی و آزادسازی کنترل‌شده عوامل درمانی تبدیل کرده است. هیدروژل‌های پاسخ‌گو به محرک‌ها، با توانایی واکنش به عواملی مانند pH، دما و فعالیت آنزیمی، پتانسیل بالایی برای تحویل دارو به‌صورت دقیق و بر اساس نیاز نشان داده‌اند. این بررسی به تحلیل پیشرفت‌های اخیر در فناوری‌های هیدروژل با تمرکز بر ترکیب شیمیایی، مکانیسم‌های عملکرد و کاربردهای نوآورانه در زیست‌پزشکی می‌پردازد. همچنین، روندهای نوظهوری همچون هیدروژل‌های هیبریدی که پلیمرهای طبیعی و مصنوعی را برای بهبود خواص ترکیب می‌کنند و هیدروژل‌های تقویت‌شده با نانوذرات که قابلیت‌های عملکردی بیشتری ارائه می‌دهند، مورد بررسی قرار می‌گیرند. در کنار ارائه دستاوردهای علمی، چالش‌های موجود مانند محدودیت‌های پایداری مکانیکی، نرخ تخریب کنترل‌شده و بهینه‌سازی سینتیک آزادسازی عوامل درمانی نیز تحلیل می‌شوند. این مرور با شناسایی این چالش‌ها، مسیرهای تحقیقاتی آینده را برای پیشرفت این فناوری ترسیم می‌کند. با ارائه تحلیلی جامع از وضعیت فعلی و پتانسیل فناوری هیدروژل، این بررسی نقش کلیدی این مواد را در پیشرفت پزشکی مدرن و توسعه سیستم‌های نوین دارورسانی برجسته می‌سازد و ارتباط میان نوآوری‌های آزمایشگاهی و کاربردهای بالینی را تقویت می‌کند.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

A review of Smart polymer hydrogels in controlled drug delivery

نویسندگان English

Alireza sabzevari 1
Amirreza Talebi 2
1 Biomedical Engineering Department, Meybod University, Meybod, Iran
2 Faculty of Chemistry and Petroleum Sciences, Hamedan, Iran
چکیده English

Hydrogels with exceptional water-retention capabilities, have emerged as pivotal biomaterials in the biomedical field, offering a transformative approach to addressing challenges in medicine and drug delivery. Their biocompatibility, tunability, and responsiveness to environmental stimuli position them as ideal candidates for encapsulating and releasing therapeutic agents in a controlled manner. Among these, stimuli-responsive hydrogels have demonstrated remarkable potential, responding to specific triggers such as pH, temperature, or enzymatic activity, enabling site-specific and on-demand drug release. This review synthesizes recent advancements in hydrogel technologies, focusing on their chemical composition, mechanisms of action, and innovative applications in the biomedical domain. It further explores emerging trends such as hybrid hydrogels that integrate synthetic and natural polymers to optimize performance, as well as hydrogels augmented with nanoparticles for enhanced functionality. While highlighting the achievements, the review also addresses existing challenges, including mechanical stability and degradation control, and proposes directions for future research. By providing a comprehensive analysis of the current state and potential of hydrogels, this review underscores their critical role in advancing modern medicine and drug delivery systems, bridging the gap between laboratory innovation and clinical application.

کلیدواژه‌ها English

Polymer hydrogel
Smart hydrogel
Stimulus-responsive hydrogel
Controlled drug delivery