Arzneimittelzubereitung zur äußerlichen Anwendung

Gesundheitslexikon: Gel

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14. August 2019 - 10:44 Uhr

Gele im Alltag und in der Medizin

Jeder Mensch kommt täglich mit Gelen in Berührung. Es handelt sich um heterogene Stoffgemische aus mindestens zwei Komponenten, die gleichzeitig Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten besitzen. Gele finden unter anderem Anwendung in der Industrie, der Lebensmitteltechnik oder der Medizin. Zu den bekannten Gelen gehören Gelee, Pudding, natürliche Fette, Zahnpaste oder feste Wandfarbe. Auch Haargel, Cremes oder Salben sind Gele. Wir erklären genauer, was Gele sind, wie sie sich zusammensetzen und wie sie in der Medizin eingesetzt werden können.

Was ist ein Gel?

Ein Gel stellt ein disperses System aus mindestens zwei Komponenten dar. Dabei handelt es sich entweder um ein Gemisch aus Feststoffen mit Flüssigkeiten oder aus Feststoffen mit Gasen, die sich vollständig miteinander verbinden. Es entsteht ein heterogenes Gemisch mit viskoelastischen Eigenschaften. Das Gel ist also sowohl elastisch als auch zähflüssig. Ein Gemisch wird als Gel definiert, wenn es den sogenannten Gelpunkt erreicht hat, an dem die Verformung oder das Fließen der Probe aufhört. In der Medizin werden Gele zwischen Lyogele und Xerogele unterschieden. Die flüssigeren Lyogele bestehen dabei aus festen und flüssigen Komponenten, die festeren Xerogele aus Feststoffen und Gasen.

Wie entstehen Gele?

Gele entstehen durch das Zusammenmischen von geeigneten Feststoffen mit Flüssigkeiten oder Gasen. Dabei füllt die flüssige oder gasförmige Komponente die Poren eines dreidimensionalen Netzwerkes aus und wird dabei in diesem Netzwerk fixiert. Dies geschieht durch elektromagnetische Kräfte wie Dipol-Dipol-Kräfte, Coulombkräfte, Wasserstoffbrückenbindungen oder Atombindungen. Wassersoffbrückenbindungen, Coulombkräfte sowie Dipol-Dipol-Kräfte bewirken Bindungen zwischen den einzelnen Molekülen, die durch Hitze bis zur Verflüssigung wieder gelöst werden können, ohne dass sich die Molekülstruktur ändert. Bei Atombindungen hingegen haben sich neue Moleküle gebildet, die beim Erhitzen zerstört werden. Manche Stoffe, die sogenannten Geliermittel, können die Bildung eines Gels vermitteln.

Beispiele für Gele in der Medizin

In der Medizin wird zwischen Lyogelen und Xerogelen unterschieden. Beispiele für wichtige Lyogele sind unter anderem die Wharton-Sulze und das Corpus vitreum. Die Wharton-Sulze ist ein gallertartiges Bindegewebe in der Nabelschnur, das neben Bindegewebe viel Wasser bindende Hyaluronsäure enthält. Diese ruft die gelartigen Eigenschaften hervor und bildet so eine Pufferschicht zum Schutz der Nabelgefäße. Das Corpus vitreum befindet sich als Glaskörper im Auge und sorgt für die stabile Form der Augäpfel. Neben 98 Prozent Wasser enthält es Glykosaminglykane und Hyaluronsäure. Als Beispiel für ein Xerogel dient Agar-Agar, welches in der Mikrobiologie als Nährmedium und in der Zahnheilkunde als Abformmaterial dient.

Wo werden Gele in der Medizin angewendet?

Ein großes Einsatzgebiet für Gele in der Medizin ist ihre Verwendung als Grundlage für Cremes und Salben. Der kühlende Effekt vieler Gele macht sie besonders interessant für Schmerzsalben bei Entzündungen rheumatischen Erkrankungen, Arthrosen, Zerrungen, Prellungen und Allergien. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet stellt die Ultraschalluntersuchung dar. Hier dient das Gel als Flüssigkeitspolster zwischen Haut und Schallkopf. Ohne dieses Polster wäre eine Untersuchung auf diesem Gebiet nicht möglich. Ein drittes Anwendungsgebiet ist die Labormedizin, wo verschiedene Gele zur Stofftrennung bei der Chromatografie oder Elektrophorese eingesetzt werden.