ISBN 978-3-8439-4757-2

978-3-8439-4757-2, Reihe Thermodynamik

Daniel Althans
Temperaturabhängige Quelleigenschaften von Hydrogelen in biologischen Medien

183 Seiten, Dissertation Karlsruher Institut für Technologie (2020), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Hydrogele sind dreidimensionale, kovalent vernetzte Makromoleküle, die unter anderem hydrophile Seitenketten aufweisen. Das Quellverhalten von Hydrogelen kann dabei ausgenutzt werden, um die Gele mit Wirkstoffen zu beladen. Dabei stellt der reversible Quellvorgang die Möglichkeit bereit, dass die beladenen Gele die Wirkstoffe wieder freisetzen. Die Aufnahme und die Freisetzung des Wirkstoffes hängen von den Eigenschaften des Hydrogels und des Wirkstoffes sowie von den Eigenschaften der koexistierenden Phase ab. Für die Entwicklung von Wirkstofffreisetzungssystemen muss ein Versuchsplan vorliegen, mit dessen Parametern eine gezielte Formulierung zur gerichteten Wirkstofffreisetzung vorhergesagt werden kann. Deshalb beschäftigt sich diese Arbeit mit dem Quell-, Aufnahme- und Freisetzungsverhalten von Poly-N-Isopropylacrylamid Hydrogelen in Wasser und bei Anwesenheit von Additiven. Für die Entwicklung dieses Versuchsplans wurden zunächst verschiedene Untersysteme systematisch untersucht und Gemeinsamkeiten identifiziert. Anhand dieser experimentell gefundenen Gemeinsamkeiten und mit der Hilfe von Korrelationsgleichungen, die an die experimentellen Daten angepasst wurden, konnte ein Versuchsplan für die Entwicklung eines Wirkstofffreisetzungssystems aufgestellt werden. Mit der Hilfe des Versuchsplans konnte das Quellverhalten in ternären und quaternären Systemen sowie das Aufnahme- und Freisetzungsverhalten vorhergesagt werden.