HIDROGELES DINÁMICOS: EXPLORANDO SUS PROPIEDADES Y SU TRANSFORMACIÓN EN LA CIENCIA MODERNA
DOI:
https://doi.org/10.32399/icuap.rdic.2448-5829.2025.33.1628Palabras clave:
Hidrogeles, Redes tridimensionales, Polímeros naturales y sintéticos, Síntesis de hidrogeles, Clasificación de hidrogelesResumen
En este artículo se presentan los pilares fundamentales de los hidrogeles, abarcando su clasificación, los polímeros constitutivos, las estrategias de síntesis, las tipologías emergentes, sus propiedades distintivas y sus aplicaciones innovadoras. Los hidrogeles pueden originarse a partir de monómeros o combinaciones híbridas de monómeros naturales y sintéticos. Su fabricación integra mecanismos de reticulación física, química o combinada, empleando rutas sintéticas diversas que incluyen el colado en solución, la mezcla homogénea de dispersiones, la polimerización en masa, la iniciación por radicales libres, la reticulación inducida por radiación y la generación de redes poliméricas interpenetradas. Los hidrogeles resultantes exhiben atributos sobresalientes, tales como tenacidad mecánica, biocompatibilidad, capacidad de hinchamiento y responsividad a estímulos externos, propiedades que los posicionan como candidatos idóneos para aplicaciones biomédicas avanzadas. El desarrollo de hidrogeles, permite optimizar características clave como la robustez mecánica, la adhesión interfacial, la elasticidad, la sensibilidad a la deformación, la capacidad de autoregeneración y la capacidad de hinchamiento determinantes para garantizar la fiabilidad y durabilidad para sus aplicaciones.
Citas
Agbna, G. H. D., & Zaidi, S. J. (2025). Hydrogel Performance in Boosting Plant Resilience to Water Stress—A Review. Gels, 11(4), 276. https://doi.org/10.3390/gels11040276
A, H., Sofini, S. P. S., Balasubramanian, D., Girigoswami, A., & Girigoswami, K. (2024). Biomedical applications of natural and synthetic polymer based nanocomposites. Journal of Biomaterials Science, Polymer Edition, 35(2), 269–294. https://doi.org/10.1080/09205063.2023.2283910
Batool, Z., Muhammad, G., Iqbal, M. M., Aslam, M. S., Raza, M. A., Sajjad, N., Abdullah, M., Akhtar, N., Syed, A., Elgorban, A. M., Al-Rejaie, S. S., & Shafiq, Z. (2022). Hydrogel assisted synthesis of gold nanoparticles with enhanced microbicidal and in vivo wound healing potential. Scientific Reports, 12(1), 6575. https://doi.org/10.1038/s41598-022-10495-3
Buenger, D., Topuz, F., & Groll, J. (2012). Hydrogels in sensing applications. Progress in Polymer Science, 37(12), 1678–1719. https://doi.org/10.1016/j.progpolymsci.2012.09.001
Correa, S., Grosskopf, A. K., Lopez Hernandez, H., Chan, D., Yu, A. C., Stapleton, L. M., & Appel, E. A. (2021). Translational Applications of Hydrogels. Chemical Reviews, 121(18), 11385–11457. https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.0c01177
Croitoru, A.-M., Ficai, D., & Ficai, A. (2024). Novel Photothermal Graphene-Based Hydrogels in Biomedical Applications. Polymers, 16(8), 1098. https://doi.org/10.3390/polym16081098
Estrada, R., Soriano, J. G., & Sánchez, B. Leonor. (2023). “Síntesis de materiales nanocompuestos con nanopartículas de oro y copolímeros de acrilamida”. BUAP.
Feng, S., Peng, X., Cui, J., Feng, R., Sun, Y., Guo, Y., Lu, Z., Gao, W., Liu, F., Liang, C., Hu, G., & Zhang, B. (2024). Photo Switchable 4D Printing Remotely Controlled Responsive and Mimetic Deformation Shape Memory Polymer Nanocomposites. Advanced Functional Materials, 34(28). https://doi.org/10.1002/adfm.202401431
Guo, W., Lu, C., Orbach, R., Wang, F., Qi, X., Cecconello, A., Seliktar, D., & Willner, I. (2015). pH‐Stimulated DNA Hydrogels Exhibiting Shape‐Memory Properties. Advanced Materials, 27(1), 73–78. https://doi.org/10.1002/adma.201403702
Hu, J., Liu, X., Gao, Q., Ouyang, C., Zheng, K., & Shan, X. (2023). Thermosensitive PNIPAM-Based Hydrogel Crosslinked by Composite Nanoparticles as Rapid Wound-Healing Dressings. Biomacromolecules, 24(3), 1345–1354. https://doi.org/10.1021/acs.biomac.2c01380
Hu, Y., Zhang, Z., Li, Y., Ding, X., Li, D., Shen, C., & Xu, F. (2018). Dual‐Crosslinked Amorphous Polysaccharide Hydrogels Based on Chitosan/Alginate for Wound Healing Applications. Macromolecular Rapid Communications, 39(20). https://doi.org/10.1002/marc.201800069
Iresha, H., & Kobayashi, T. (2020). Smart Polysaccharide Hydrogels in Drug Delivery and Release (pp. 135–149). https://doi.org/10.1007/978-3-030-46923-8_6
Jayaramudu, T., Ko, H.-U., Kim, H. C., Kim, J. W., & Kim, J. (2019). Swelling Behavior of Polyacrylamide–Cellulose Nanocrystal Hydrogels: Swelling Kinetics, Temperature, and pH Effects. Materials, 12(13), 2080. https://doi.org/10.3390/ma12132080
Jung, K., Corrigan, N., Wong, E. H. H., & Boyer, C. (2022). Bioactive Synthetic Polymers. Advanced Materials, 34(2). https://doi.org/10.1002/adma.202105063
Kim, S. J., Lee, K. J., Kim, I. Y., & Kim, S. I. (2003). Swelling Kinetics of Interpenetrating Polymer Hydrogels Composed of Poly(Vinyl Alcohol)/Chitosan. Journal of Macromolecular Science, Part A, 40(5), 501–510. https://doi.org/10.1081/MA-120019888
Kwiecień, I., & Kwiecień, M. (2018). Application of Polysaccharide-Based Hydrogels as Probiotic Delivery Systems. Gels, 4(2), 47. https://doi.org/10.3390/gels4020047
Liu, D., Huyan, C., Wang, Z., Guo, Z., Zhang, X., Torun, H., Mulvihill, D., Xu, B. Bin, & Chen, F. (2023). Conductive polymer based hydrogels and their application in wearable sensors: a review. Materials Horizons, 10(8), 2800–2823. https://doi.org/10.1039/D3MH00056G
M. Aguilar, N., Perez-Aguilar, J. M., González-Coronel, V. J., Martínez-Gutiérrez, H., Zayas Pérez, T., Soriano-Moro, G., & Sanchez-Gaytan, B. L. (2022). Hydrolyzed Polyacrylamide as an In Situ Assistant in the Nucleation and Growth of Gold Nanoparticles. Materials, 15(23), 8557. https://doi.org/10.3390/ma15238557
Morozov, Y. M., Wiesner (née Diehl), F., Grün, J. J., Pertiller, M., Fossati, S., Schmidt, K., Quilis, N. G., Gusenbauer, C., Zbiral, B., Toca‐Herrera, J. L., Klees, S., Thiagarajan, C. R. V., Jonas, U., & Dostalek, J. (2024). Microstructuring of Thermoresponsive Biofunctional Hydrogels by Multiphoton Photocrosslinking. Advanced Functional Materials, 34(26). https://doi.org/10.1002/adfm.202315578
Roy, A., Manna, K., & Pal, S. (2022). Recent advances in various stimuli-responsive hydrogels: from synthetic designs to emerging healthcare applications. Materials Chemistry Frontiers, 6(17), 2338–2385. https://doi.org/10.1039/D2QM00469K
Sapuła, P., Bialik-Wąs, K., & Malarz, K. (2023). Are Natural Compounds a Promising Alternative to Synthetic Cross-Linking Agents in the Preparation of Hydrogels? Pharmaceutics, 15(1), 253. https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15010253
Sharma, P., & Singh, B. (2024). Preparation and drug delivery of hydrogels based on grafting of methacrylamide (MAAm) / vinylsulphonic acid (VSA) co monomers onto psyllium. Hybrid Advances, 6, 100224. https://doi.org/10.1016/j.hybadv.2024.100224
Vijayavenkataraman, S., Vialli, N., Y. H. Fuh, J., & Lu, W. F. (2024). Conductive collagen/polypyrrole-b-polycaprolactone hydrogel for bioprinting of neural tissue constructs. International Journal of Bioprinting, 5(1), 229. https://doi.org/10.18063/ijb.v5i2.1.229
Wang, Y., Nian, G., Kim, J., & Suo, Z. (2023). Polyacrylamide hydrogels. VI. Synthesis-property relation. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, 170, 105099. https://doi.org/10.1016/j.jmps.2022.105099
Wu, C.-J., Gaharwar, A. K., Schexnailder, P. J., & Schmidt, G. (2010). Development of Biomedical Polymer-Silicate Nanocomposites: A Materials Science Perspective. Materials, 3(5), 2986–3005. https://doi.org/10.3390/ma3052986
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 RD-ICUAP

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0.
Definir aviso de derechos.
Los datos de este artículo, así como los detalles técnicos para la realización del experimento, se pueden compartir a solicitud directa con el autor de correspondencia.
Los datos personales facilitados por los autores a RD-ICUAP se usarán exclusivamente para los fines declarados por la misma, no estando disponibles para ningún otro propósito ni proporcionados a terceros.