A Review on the Design and Hydration Properties of Natural Polymer-Based Hydrogels
Notice bibliographique
Résumé
Hydrogels are hydrophilic 3D networks that are able to ingest large amounts of water or biological fluids, and are potential candidates for biosensors, drug delivery vectors, energy harvester devices, and carriers or matrices for cells in tissue engineering. Natural polymers, e.g., cellulose, chitosan and starch, have excellent properties that afford fabrication of advanced hydrogel materials for biomedical applications: biodegradability, biocompatibility, non-toxicity, hydrophilicity, thermal and chemical stability, and the high capacity for swelling induced by facile synthetic modification, among other physicochemical properties. Hydrogels require variable time to reach an equilibrium swelling due to the variable diffusion rates of water sorption, capillary action, and other modalities. In this study, the nature, transport kinetics, and the role of water in the formation and structural stability of various types of hydrogels comprised of natural polymers are reviewed. Since water is an integral part of hydrogels that constitute a substantive portion of its composition, there is a need to obtain an improved understanding of the role of hydration in the structure, degree of swelling and the mechanical stability of such biomaterial hydrogels. The capacity of the polymer chains to swell in an aqueous solvent can be expressed by the rubber elasticity theory and other thermodynamic contributions; whereas the rate of water diffusion can be driven either by concentration gradient or chemical potential. An overview of fabrication strategies for various types of hydrogels is presented as well as their responsiveness to external stimuli, along with their potential utility in diverse and novel applications. This review aims to shed light on the role of hydration to the structure and function of hydrogels. In turn, this review will further contribute to the development of advanced materials, such as "injectable hydrogels" and super-adsorbents for applications in the field of environmental science and biomedicine.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,002 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».