Пластики, эластомеры и нанокомпозиты. Полимерные биоматериалы в медицине. Часть 1

Например, для производства PLA с использованием кукурузного крахмала внесение удобрений, гербицидов и пестицидов во время роста кукурузы может оставить глубокий след в окружающей среде. Химические или биохимические процессы, такие как экстракция и очистка молочной кислоты, требуют воды, энергии и химических или биологических добавок. В ходе всего производственного процесса также образуются различные отходы, требующие энерго- и материалоемкой обработки и утилизации. Кроме того, СО2 возвращается в окружающую среду во время разложения PLA. Следовательно, биоразлагаемые полимеры, полученные из возобновляемых источников, могут быть не такими экологически безопасными, какими они казались на первый взгляд. Однако, если значительная часть энергии, необходимой для производства и обработки биоразлагаемых полимеров, поступает из источников, не связанных с нефтью, например, солнечная энергия, энергия ветра, энергия воды / приливов и т. д., биоразлагаемые полимеры на основе возобновляемых ресурсов могут по-прежнему иметь значительно лучший CO2. баланс по сравнению с полимерами на нефтяной основе. Добавим здесь, что обеспокоенность западных авторов относительно выбросов CO2, конечно, понятна, однако многие российские ученые приводят очевидные факты, свидетельствующие о том, что деятельность человека имеет минимальное влияние на изменение климата — климатические процессы зависят от совершенно других факторов.

Например, для производства PLA с использованием кукурузного крахмала внесение удобрений, гербицидов и пестицидов во время роста кукурузы может оставить глубокий след в окружающей среде. Химические или биохимические процессы, такие как экстракция и очистка молочной кислоты, требуют воды, энергии и химических или биологических добавок. В ходе всего производственного процесса также образуются различные отходы, требующие энерго- и материалоемкой обработки и утилизации. Кроме того, СО2 возвращается в окружающую среду во время разложения PLA. Следовательно, биоразлагаемые полимеры, полученные из возобновляемых источников, могут быть не такими экологически безопасными, какими они казались на первый взгляд. Однако, если значительная часть энергии, необходимой для производства и обработки биоразлагаемых полимеров, поступает из источников, не связанных с нефтью, например, солнечная энергия, энергия ветра, энергия воды / приливов и т. д., биоразлагаемые полимеры на основе возобновляемых ресурсов могут по-прежнему иметь значительно лучший CO2. баланс по сравнению с полимерами на нефтяной основе. Добавим здесь, что обеспокоенность западных авторов относительно выбросов CO2, конечно, понятна, однако многие российские ученые приводят очевидные факты, свидетельствующие о том, что деятельность человека имеет минимальное влияние на изменение климата — климатические процессы зависят от совершенно других факторов.

Применение биоматериалов в офтальмологии включает контактные линзы, интраокулярные линзы (ИОЛ), искусственные стенки глазницы, искусственные роговицы, искусственные слезные протоки, имплантаты для фильтрации глаукомы, вязкоупругие заменители, системы доставки лекарств, склеральные структуры, липкие ленты и адгезивы для сетчатки, а также эндотампонады глаз. Хотя керамика и металлы также использовались в офтальмологии, современные офтальмологические имплантаты в основном изготавливаются из полимеров. По оценкам, во всем мире сегодня около 130 миллионов пользователей контактных линз. В материалах для контактных линз с высокими эксплуатационными характеристиками требовалось множество принципиальных свойств, включая такие как хорошее пропускание видимого света, высокая кислородная проницаемость, смачиваемость слизистой глаз, устойчивость к отложению компонентов слизистой, таких как липиды, белки и слизь, ионная проницаемость, химическая стабильность, хорошая теплопроводность и удобство изготовления. В контактных линзах используется широкий спектр полимеров, и их модуль упругости определяет контактные линзы как твердые или мягкие. Первое поколение полимерных контактных линз было изготовлено из полиметилметакрилата (ПММА), полимера, коммерчески известного как оргстекло, и является классическим примером твердого или жесткого материала линз.

ПММА можно получить с помощью радикальной полимеризации в массе и придать форму линзы. Он обладает превосходными оптическими свойствами, такими как показатель преломления с большей прозрачностью, чем стекло, замечательной прочностью и хорошей устойчивостью к осаждению компонентов слизистой из-за своей гидрофобности. Однако такие серьезные недостатки, как недостаток кислорода, ограничивают использование контактных линз из ПММА. Чтобы улучшить проницаемость для кислорода, в конце 1970-х годов были разработаны жесткие газопроницаемые (RGP) контактные линзы. Материалы, используемые для контактных линз RGP, обычно представляют собой сополимеры метилметакрилата (MMA) с мономером, который придает высокую проницаемость для кислорода, например, метакрилоксипропилтрис (триметилсилоксисилан, TRIS), гексафторизопропилметакрилат (HFIM) и 2,2,2-трифторэтилметакрилат (TFEMA). Включение высокогидрофобного силоксана в сополимер снижает смачиваемость линзы, что приводит к нежелательному увеличению отложения липидов. Следовательно, гидрофильные мономеры, такие как метакриловая кислота (MAA), 2-гидроксиэтилметакрилат (HEMA) или N-винил-2-пирролидон (NVP) обычно используются в качестве смачивающих агентов в составе линз RGP для компенсации снижения смачиваемости.