Альгинат натрия является одним из самых известных представителей группы гидрогелей. Гидрогель представляет собой набухшую в воде и сшитую полимерную сеть, полученную простой реакцией одного или нескольких мономеров. Способность гидрогелей поглощать воду возникает из-за гидрофильных функциональных групп, прикрепленных к полимерной цепи, а их устойчивость к растворению возникает из-за поперечных связей между сетевыми цепями.

Альгинат натрия представляет собой встречающийся в природе анионный полимер, обычно получаемый из бурых водорослей. Он состоит из маннуроновой (М) и гулуроновой (G) кислот, расположенных в различных комбинациях (рис. 1), таких как блоки, богатые звеньями M или G, или блоки из чередование единиц G и M. В присутствии двухвалентного Ca²⁺ катионы, гулуроновые кислоты из близлежащих цепей образуют ионные поперечные связи, в результате чего образуется альгинатный гидрогель. Соотношение звеньев M и G определяет физико-химические свойства гидрогеля.

Гидрогели на основе альгинатов являются многообещающими кандидатами для использования в качестве систем доставки лекарств и биомедицинских имплантатов, поскольку они структурно аналогичны макромолекулярным компонентам в организме и часто могут быть доставлены в организм с помощью минимально инвазивного введения. Альгинат является отличным кандидатом для доставки белковых препаратов, поскольку белки могут быть включены в составы на основе альгината в относительно мягких условиях, сводящих к минимуму их денатурацию, а гели могут защитить их от деградации до их высвобождения.