xHyaluronik asit-HA içeren dolguların 2010 yılından sonra estetik uygulamlarında kullanımının %97 oranında arttığını görmekteyiz. "Ameliyatsız estetik uygulamalar" başlığı altında enjekte edilebilir hyaluronik asit jel kullanımı dünya çapında altın standart haline gelmiştir. Buna paralel olarak hyaluronik asit-HA içeren ürün yelpazesi de büyük ölçüde genişletildi. Geliştirilen bu ürünler aynı amaç için kullanılsada çok farklı reolojik ve fizikokimyasal profillerden oluşmakta. Bu çeşitlilik içerisinde "HA'in fizikomimyasal ve reolojik olarak ideal özellikleri ne olmalı?" sorusu öne çıkmakta. Hangi HA dolgusunun, hangi anatomik alanlarda seçilmesi gerektiği ve kullanım özellikleri kaos yaratmakta. HA'in ideal temel özelliklerini; şekilsel özelliklerini uygulandığı alanda çevresel koşullara rağmen koruyabilmesi, uygulandığı deride içsel ve dışsal kuvvetlere karşı stabil olması, doğal estetik sonuçlar sağlayabilmeleri şeklinde sıralayabiliriz. Bu kaosu çözmenin yolu aslında basit temel dolgu bilgileri yani belki de dolguların matematiğidir.
Hyaluronik asit deride hücreler arası matrikste bulunan, yüksek molekül ağırlıklı, negatif yüklü, tekrarlayan uzun şeker moleküllerinden oluşan polisakkarid yapısındadır. Deride glikozaminoglikan adı verilen, bağ dokusu proteinleri grubunun en basit ve sülfat içermeyen tek üyesidir. Bu yapısal özellikleri ile sıvı-katı özellikle yani jel formundadır. Hyaluronik asiti oluşturan polisakkaridler 1-bütandiol diglisidil gibi bir çapraz bağlayıcı kullanarak homojen jel veya partikül süspansiyonları şekillerde farklı şekillerde üretilmektedir.
Reoloji; sıvıların akış, katıların deformasyon özelliklerini tanımlayan bilim dalıdır. HA' in üretim aşamalarında, ürünün ambalajlanmasında, akış özelliklerinin incelenmesinde, diğer maddeler ile karıştırılmasında ve dokuda kalma süresinin belirlenmesinde... aslında ürünün tüm özelliklerinin belirlenmesinde reoloji bilimi kullanılmaktadır. Hatta HA uygulanırken enjektörden geçişi ve seçilecek iğnelerin çapı bile reolojik özelliklerine bağlıdır. HA' in reolojik özellikleri ürünün fiziksel stabilitesine, uygulandıkları dokuda davranışlarına ve biyolojik yararlanımına(uygulama sonrası doku ile uyumlu olması ve tamamen metabolize olması) etki etmektedir.
HA üretim aşamasında, enjektör içerisine yerleştirilmesinde, uygulama sırasında enjektör ve iğneden geçişinde, dokuya uygulandıktan sonrada yerleştirildiği anatomik bölgeye göre sıklığı ve yoğunluğu değişen deri gerilme etkisi, kas aktivitesi, yağ ve kemik dokuların çevre etkilerine maruz kalmaktadır. Bunlar HA moleküler yapısında bükme, kaydırma, dikey sıkıştırma ve germe etkileri yapmakta, dolguyu fiziksel olarak deforme etmekte hatta yapısını zorlamaktadır.
Reolojik çalışmalar hyaluronik asit ve CaHA içeren dolgular için geçerlidir. Reolojik çalışmaları PLLA ve PMMA gibi dolgular için yapamıyoruz. Bu dolguların klinik etkileri sadece dolgunun fiziksel yani reolojik özelliklerine bağlı değildir. Bunların klinik etkileri yani yeni kollajen yapımı uygulamadan haftalar hatta aylar sonra ortaya çıkmaktadır. Dolayısı ile uygulama öncesi bu ürünlerin reolojik değerleri klinik sonuçları ile ilişkili değildir.
HA asitin reolojik özelliklerinde ilk kriterimiz viskoelastikiyeti. HA hem viskoz hemde elastik olduğu için bu tanım kullanılmakta. HA' in viskozitesini akmaya karşı gösterdiği direnç olarak tanımlayabilirz. Viskozitesi arttıkça akmaya karşı direnci de artar. HA si yüzeyi 1 cm2 ve yüksekliği 1 cm olan blok şeklinde bir küp olarak düşünelim. Bu blok içerisinde HA molekülü birbirine paralel moleküler tabakalardan oluşmaktadır. Dolgu bloğunun en alt yüzeyinin sabit olduğunu kabul edelim. Bu bloğun üstteki tabakası belli bir yönde bir F kuvveti ile sabit bir hızla (1 cm/sn) hareket ettirildiğinde diğer alttaki moleküler tabakalarda aynı yönde hareket edecektir(HA deri altına uygulandığında çevre dokuların benzer F kuvvatlerine maruz kalmakta). Ancak bu hareketleri en alttaki sabit tabakaya uzaklıkları ile orantılı olarak azalacaktır. Bu azalmanın nedeni dolgu molekülleri arasındaki sürtünme kuvvetinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle alttaki sabit tabakaya inildikçe her tabakanın farklı hızı ve bununla ilişkili olarak farklı ivmesi olacaktır. Üst tabakalar kuvvete yakın oldukları için kuvvete paralel ve hızlı, alttaki tabakalar ise moleküler sürtünme ile ilişkili olarak daha yavaş hareket edecektir. F kuvveti dolguda bir gerilim meydana getirecektir. Kuvvetin uygulandığı dolgu yüzeyinin alanı A ve hareketi başlatmak için gereken kuvvet de F ise, birim alana düşen kuvvet F/A olacaktır. Buna kayma gerilimi (shearing stress) denir. Bu gerilim dolgu bloğunda düzlemlerin yer değiştirmesine de neden olmaktadır. Bu dolgu bloğunun sabit olan alt tabakasının yerinde durabilmesi için uygulanan F kuvvetine ters yönde ve eşit değerde bir kuvvete ihtiyaç duyulacaktır. Dolguyu bir bütünden çok moleküler bir tabaka olarak düşünürsek tek tek tabakaların birbirine göre hareketini frenleyen bu ters kuvvete dolgunun “iç sürtünmesi veya dinamik viskozitesi (mutlak viskozite)” denir.