XX Zjazd Polskiego Towarzystwa Badań Radiacyjnych

Hydrożele znajdują szerokie zastosowanie w różnych dziedzinach, ze szczególnym uwzględnieniem biomedycyny – między innymi w rekonstrukcji aorty, implantologii, inżynierii rusztowań komórkowych, systemach kontrolowanego uwalniania leków oraz materiałach opatrunkowych. Jedną z intensywnie badanych i komercyjnie wykorzystywanych metod ich syntezy jest napromienianie wiązką elektronów, zaliczane do technik wykorzystujących promieniowanie jonizujące. Choć metoda ta cechuje się wysoką skutecznością, wymaga zaawansowanej wiedzy specjalistycznej w zakresie obsługi źródeł promieniowania, co stanowi jej istotne ograniczenie. Dodatkowo, eksploatacja i serwisowanie urządzeń, jak również konieczność pozyskiwania źródeł promieniowania, generują znaczne koszty i mogą napotykać przeszkody wynikające z uwarunkowań geopolitycznych.
Alternatywne podejście stanowi zastosowanie sonochemii w syntezie hydrożeli biomedycznych. Technika ta wykorzystuje oddziaływanie ultradźwięków (w zakresie 50 – 1000 kHz) z wodnymi roztworami monomerów i oligomerów, co prowadzi do generacji rodników hydroksylowych (•OH). Rodniki te inicjują reakcje z łańcuchami polimerowymi, umożliwiając tworzenie trójwymiarowej sieci hydrożelowej. Mechanizm ten, zbliżony do procesów indukowanych promieniowaniem, zyskuje coraz większe w zainteresowanie środowiska naukowego jako potencjalnie bezpieczniejsza i bardziej dostępna alternatywa.
W ramach niniejszego badania porównano dwie metody – sonochemiczną oraz opartą na promieniowaniu jonizującym – w kontekście syntezy hydrożeli PEGDA z dodatkiem chlorowodorku trygoneliny jako substancji bioaktywnej. Parametry procesu dobrano na podstawie analizy ilości generowanych rodników •OH, ocenianych metodami dozymetrycznych. Ocenie poddano również właściwości fizykochemiczne otrzymanych hydrożeli, takie jak udział frakcji żelowej, zdolność do spęczniania oraz profil uwalniania niezwiązanych z siecią związków.
Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że sonochemia stanowi efektywną, bardziej ekonomiczną i szerzej dostępną alternatywę wobec metod opartych na promieniowaniu jonizującym w syntezie hydrożeli biozgodnych.