Hydrogele sind dreidimensionale Netzwerke aus verknüpften Polymerketten, die große Mengen an Wasser oder anderen polar protischen Lösungsmitteln absorbieren und in den Zwischenräumen ihrer Ketten zurückhalten können. Makroskopisch wird die Quellung des Gels beobachtet, ohne dass es dabei in Lösung geht.
Im Rahmen dieser Arbeit erfolgte die Charakterisierung von Polyelektrolyt-Hydrogelen hinsichtlich verschiedener Eigenschaften. Neben der Begutachtung ihrer Druck-, Zug- und Scherbelastung, wurde auch der Gelierungsprozess durch Verfolgung der rheologischen Eigenschaften genauer beleuchtet. Des Weiteren wird vielen Polymeren eine intrinsische antibakterielle Aktivität zugesprochen, welche die Attraktivität für den medizinischen Gebrauch steigert und in der vorliegenden Arbeit untersucht wurde. Der Einsatz von Hydrogelen auf Basis von polymerisierten ionischen Flüssigkeiten als Immobilisierungsmatrix für Enzyme konnte erfolgreich gezeigt werden. Eine Charakterisierung der auftretenden Diffusionslimitierungen erfolgte mit Hilfe von Quell- und Sorptionsexperimenten sowie durch MRT-Messungen.
Hydrogels are three-dimensional networks of linked polymer chains that can absorb large amounts of water or other polar protic solvents and retain them in the spaces between their chains. Macroscopically, swelling of the gel is observed without it going into solution.
In this work, polyelectrolyte hydrogels were characterized with respect to various properties. In addition to assessing their compressive, tensile and shear stress, the gelation process was also examined in more detail by tracking the rheological properties. Furthermore, many polymers are said to have intrinsic antibacterial activity, which increases their attractiveness for the medical application. This was investigated in the present work. The use of hydrogels based on polymerized ionic liquids as immobilization matrix for enzymes was successfully demonstrated in this study. A characterization of the occurring diffusion limitations was performed by means of swelling and sorption experiments as well as by MRI measurements.