مروري بر استفاده از تابش‌هاي يوننده در شبكه‌اي كردن پليمرهاي طبيعي

Ionizing Irradiation Applied in Cross-linking of Natural Polymers: A Review

هيدروژل‌ها شبكه‌هاي سه‌بعدي متشكل از پليمرها هستند كه با جذب مقدار زيادي آب در ساختار خود بدون حل شدن، متورم مي‌شوند. هيدروژل‌ها معمولاً با ايجاد پيوند عرضي بين پليمرهاي طبيعي يا سنتزي تهيه مي‌شوند. در برهه اخير به دليل زيست‌سازگاري، زيست‌تخريب‌پذيري، فعاليت زيستي و ساير ويژگي‌هاي مطلوب هيدروژل‌هاي تهيه شده از پليمرهاي طبيعي، تمركز و علاقه به استفاده از اين پليمرها به جاي پليمرهاي سنتزي در تهيه سامانه‌هاي هيدروژلي مصرفي در زيست‌پزشكي رشد قابل توجهي داشته است. تاكنون تعداد زيادي از روش‌هاي شيميايي و فيزيكي براي ايجاد پيوند عرضي و تهيه هيدروژل از پليمرهاي طبيعي ارزيابي شده‌اند. از ميان روش‌هاي شيميايي، استفاده از تابش‌هاي يوننده داراي دو مزيت بي‌نيازي به استفاده از آغازگرها و واكنشگرهاي شيميايي و امكان سترون‌سازي سامانه با استفاده از تابش‌هاي يوننده هم‌زمان با فرايند تهيه هيدروژل است. به‌طور معمول، مواجهه اكثر پليمرهاي طبيعي با تابش‌هاي يوننده موجب گسست زنجير و كاهش وزن مولكولي مي‌شود. با وجود اين در سال‌هاي اخير، شماري از پژوهشگران روي امكان شبكه‌اي كردن پليمرهاي طبيعي با استفاده از تابش‌هاي يوننده تمركز كرده‌اند. از روش‌هاي به‌كار رفته مي‌توان به تابش‌دهي‌هاي در حالت خميري، پليمرهاي داراي گروه اسيدي در محيط اسيدي و در مجاورت گازهاي آلكيني و پيوندزني با گروه‌هاي وينيلي يا فنولي اشاره كرد. در مقاله حاضر، اين روش‌ها مرور و مقايسه شده‌اند.

Hydrogels are cross-linked three-dimensional networks that are capable of absorbing large amounts of water without being dissolved. Hydrogels can be prepared by crosslinking of either natural or synthetic polymers. Recently, interests in preparation and biomedical applications of the hydrogels prepare dusing natural polymers have grown intensively due to their excellent biocompatibility, biodegradability, biofunctionality and other desirable properties. Until now, several chemical and physical crosslinking methods have been studied to achieve hydrogels from natural polymers. Among chemical crosslinking methods, ionizing irradiation presents several advantages as it may occur without the need to add chemical initiators/crosslinking agent with subsequent separation of side reaction products, and the final products can be sterilized simultaneously during hydrogel formation. Usually, ionizing irradiation of a few natural polymers causes the chain scission reaction with consequent formation of lower molecular weight fragments. In recent years, several researchers have focused on the development of new methods to prepare hydrogels from natural polymers by ionizing irradiation. Some of these methods are irradiation at paste-like state, irradiation of polymers bearing carboxylic acid groups at acidic media, irradiation in presence of alkyne gas and chemical grafting with vinyl compounds.