Marco Teorico De Los Geles

MARCO TEÓRICO
Geles Poliméricos
Se suele definir un gel como una red entrecruzada de polímeros, que puede
absorber disolvente pero que es insoluble en él y cuyo peso molecular se puede
considerar infinito. Las interacciones responsables de esta absorción de disolvente
corresponden a fuerzas de capilaridad, ósmosis e interacciones moleculares
polímero/disolvente entre otras, y son losuficientemente fuertes como para ejercer
una influencia considerable en la estructura del gel. Algunos geles tienen la propiedad
de experimentar transiciones de fase cuando se sumergen en determinados
disolventes en ciertas condiciones. Estas transiciones de fase se traducen en un cambio
del volumen que ocupa la matriz del gel, debido a que puede extenderse o contraerse
de forma reversible. Los cambios devolumen pueden llegar a ser muy grandes (se han
observado transiciones de fase hasta de 1000 veces el tamaño del gel seco) y están
provocados por pequeños cambios en las variables externas, tales como la
temperatura, fuerza iónica, pH, composición del disolvente, etc., dependiendo de la
naturaleza de los monómeros que forman el gel. 16
Durante los últimos treinta años se ha desarrollado un interéscreciente en los
geles y sus aplicaciones. Ya en 1960, se sugería que un gel basado en
polihidroximetacrilato (HEMA) podría utilizarse como material biocompatible; desde
entonces, se han incrementado tanto el número de geles sintetizados como sus
aplicaciones.17 Las propiedades de los geles permiten su aplicación en numerosos
campos, destacándose:
1. Aplicaciones biomédicas
2. Soportes para lainmovilización de enzimas y células
3. Procesos de separación
Los geles hidrofílicos presentan interés en aplicaciones biomédicas debido a su
elevado contenido de agua y algunas características físicas, similares a las de los tejidos

vivos, que hacen que sean compatibles con ellos. Por ello, se han utilizado para
recubrir prótesis, en la construcción de lentes de contacto, en membranas dehemodiálisis, e incluso, en la construcción de tejidos sintéticos como cartílagos.18
Otro campo de aplicación es la inmovilización de células y enzimas o algún otro
tipo de molécula. El carácter hidrófilo del gel, lo hace compatible con las especies
inmovilizadas y la estructura porosa de la red permite el paso fácil de los reactivos
hasta las especies inmovilizadas. Se ha demostrado que la actividad de lasenzimas
inmovilizadas en geles hidrófilos, en los que se ha variado clínicamente la temperatura,
es mayor que en los soportes tradicionales.19
Debido a su propiedad de absorber agua y otras moléculas de tamaño reducido
cuando se expanden, pueden utilizarse también como agentes auxiliares en procesos
de separación, bien sea para concentrar disoluciones o para extraer selectivamente
algún soluto delas mismas y recientemente, se ha investigado el usos de estos
materiales como vehículos para el transporte de drogas o pesticidas. La posterior
liberación de estas sustancias se produce de forma homogénea y controlada.
Los geles se pueden clasificar en dos tipos, en función de la naturaleza de las
uniones de la red tridimensional que los constituyen:
-

Geles físicos. Presentan una redtridimensional formada por uniones que no
son completamente estables a ciertos cambios físicos (pH, temperatura, etc.),
sino que están asociadas a una formación y disociación de enlace, que se puede
dar en los dos sentidos. Generalmente, las uniones son del tipo de van der
Waals y puentes de hidrógeno, estos tipos de uniones son mucho más débiles
que las uniones covalentes. En la Figura 1a se esquematizaneste tipo de
interacciones.

-

Geles químicos. Son aquéllos en los que la red está formada a través de enlaces
covalentes. Este tipo de enlace es muy fuerte y su ruptura conduce a la
degradación del gel. Por este motivo se dice que los geles químicos no son
reversibles con la temperatura, una vez rotos los enlaces no se pueden volver a
formar. Este tipo de enlace da lugar a un proceso conocido...