Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

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

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

Завершая рассказ о биоразлагаемых полимерах, отметим, что они могут быть натуральными или синтетическими, и они могут быть получены из возобновляемых или не возобновляемых ресурсов. Небиоразлагаемые полимеры также могут быть получены из возобновляемого сырья, например, политриметилентерефталат с использованием 1,3-пропандиола кукурузы в качестве мономера диола. Разработка биоразлагаемых полимеров из возобновляемых источников представляется наилучшим сценарием в развитии «зеленых» материалов и методов обработки. Однако в этом можно убедиться только после проведения анализа воздействия на окружающую среду в течение жизненного цикла (в основном, по потреблению энергии и балансу CO2) для отдельных продуктов.

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.

Картинка

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.

Картинка
Иконка

Многие из обсуждаемых здесь полимеров изначально разрабатывались как пластмассы, эластомеры и волокна для немедицинского промышленного применения. Они были «позаимствованы» хирургами после Второй мировой войны для решения медицинских проблем. С тех пор они привели к разработке биомедицинских материалов. В настоящее время, благодаря быстрому развитию современной биологии и совместным усилиям перекрестных дисциплин, таким как материаловедение, инженерия, химия, биология и медицина, полимерные биоматериалы превращаются в биоактивные, биомиметические и, что наиболее важно, в материалы с отличной биосовместимостью. Примеры этого нового поколения полимерных биоматериалов также будут включены в наши статьи. Начнем с полимерных биоматериалов в офтальмологии. Офтальмология специализируется на заболеваниях глаз, а глаз является одним из самых сложных и в то же время жизненно важных органов. Применение биоматериалов в офтальмологии можно отнести к середине девятнадцатого века, когда Адольф Фик успешно изобрел стеклянные контактные линзы. С тех пор было разработано большое количество офтальмологических биоматериалов, и некоторые из них имеют огромный успех в клинических применениях.

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.

Картинка

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.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Ольга Борисова

Дата: 7 Авг 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Горячее водоснабжение. Полипропилен против полиэтилена и ПВХ. Часть 2 Специфика хранения и подготовки сырья для биогазовых установок Вторичная стадия очистки в комплексном подходе от «Номитек» - продолжение Анализ поверхности полиэтиленовых труб и электросварных соединений. Часть 10 Медь vs PEX в системах водоснабжения. Выводы Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта