Obținerea de materiale polimerice antithrombogenic - polimeri de uz medical

Video: Materiale polimerice compozite cu umpluturi traditionale si nanosized

sinteza maselor plastice de laborator: Video

Acesta a fost deja subliniată și confirmată de datele din tabelul. 23, oricare dintre utilizate în prezent în polimeri multi-scop comercial are în mod necesar efecte asupra coagulării sângelui. În tabelul 23 sunt prezentate doar rezultatele care au fost obținute in vitro, dar in conditii in pictura vivo, în principiu, aceleași, excluzând discrepanțele referitoare la procedura de experimente. În secțiunea anterioară a fost considerată un mecanism natural de coagulare a sângelui și formarea trombilor. Din cele de mai sus, este evident că pentru a preveni tromboza este necesară pentru a exclude activarea factorului XII, care este principalul inițiator al întregului lanț kinetic biologice și pentru a preveni adeziunea eritrocitelor. La întrebarea a ceea ce este cel mai eficient serie de operațiuni, în vederea atingerii acestor obiective, un răspuns clar nu a fost obținut, și proiectarea de gestionare consumabile medicale, din păcate, nu a fost încă creată. Cu toate acestea, spre crearea polimerilor antithrombogenic au fost deja efectuate cercetări prin încercare și eroare [13, 14, 15, 72].
Următorii termeni generali acoperă câteva exemple practice extrase din aceste studii. Principiile de bază ale generalizare (clasificare) din materiale polimerice, în ceea ce privește hemocompatibility și antithrombogenic lor există mai multe puncte de vedere și idei. În expunerea noastră capitol se desfășoară în conformitate cu o schemă de clasificare.

Materiale antithrombogenic Clasificare

1. Slăbirea interacțiunea cu componentele sanguine suprafață Inert

Suprafață care transportă o sarcină electrică negativă Hidrogelurile Structura neomogene

1. Utilizarea substanțelor care împiedică formarea de trombi heparinei

Fixație cu sistem de fibrină dizolvare acțiune Samomoyuschee

1. Folosirea corpului ca atare formarea epiteliului

biomateriale

suprafață inertă

Ca obiect al examinării polimery- hidrofobe au fost alese astfel de fezabilitate alegere poziție cunoscută asigură că energia superficială redusă și activitatea mai mică obținut cele mai bune rezultate. Cele mai tipice reprezentanți ai acestor polimeri - silicon și cauciuc fluorosiliconic și teflon. Toate aceste materiale cu greutate moleculară mare sunt în prezent produse pe scară comercială sub formă de produs de puritate grad medical. cauciuc siliconic are o bună prelucrabilitate, flexibilitate ridicată și, prin urmare, utilizat pe scară largă în practica medicală, dar din punct de vedere al antithrombogenic aceasta nu îndeplinește cerințele. Mai mult decât atât, există rapoarte care este predispus la adsorbi momente holestelnyh de sânge a fost propus utilizarea unui fluorosiliconic (politroftorpterin și lipide și este ușor degradat ca rezultat. Pentru a evita aceste otritsaropilmetilsiloksan) care reprezintă produsul introducerii siliconice grupărilor polare negative. Cu toate acestea, toate premisele, eficacitatea acestui material nu va ajunge la nivelul așteptat.
Teflon depășește siliconi pentru tendința de a provoca tromboza, cu toate acestea, acesta este utilizat cu succes relativ rigid ca material medical. Într-un material este folosit pentru vasele de sange artificiale, și, mai recent, un nou produs - fibrilate PTFE, cunoscut sub numele de teflon expandat. Potrivit unor rapoarte, utilizarea sa pentru producerea vaselor de sange artificiale, cu rezultate pozitive. Cu toate acestea, acest lucru nu este doar un material tromborezistentnosti bun, ci mai degrabă abilitatea de a folosi pentru a forma țesutul epitelial.

Suprafață care transportă o sarcină electrică negativă

Pe suprafața vasului de sânge în contact cu fluxul sanguin, există un potențial negativ. Pe baza experimentelor au fost efectuate cu scopul de a crea pe același model al aceluiași y-potențial și pe suprafața unui material plastic sintetic. nu au fost încă observate rezultate de succes.
Este cunoscut [13] că endoteliul vasului de sânge este încărcat cu potențial electric între -3 și -13 mV, iar concentrația de electroni liberi intervale endoteliale 6 * 12 1012-1012 per 1 cm2. Polimerii În acest sens, a fost investigat, transporta o sarcină negativă de suprafață și a substanțelor cu masă moleculară mare, cu o bună conductivitate electrică, în particular, carboxycellulose, polistiren sulfonat, polietilenă clorosulfonată, complecși polyionic (policationici și polianionice cu un exces de unul sau de alți ioni), precum și diverse polimerice electreți [13, 14]. Așa cum era de așteptat, rezultatele au fost nu numai că nu este unic, dar care nu au fost nici măcar definite. Foarte adesea găsesc, de exemplu, că taxa negativă corespunde unei chiar mai bine decât antithrombogenic pozitiv, cu toate acestea, a reușit să se asigure că sarcina electrică indusă (indiferent dacă este pozitiv sau negativ), rezultatele sunt întotdeauna bune. Excesul de același semn taxa de a provoca nici un efect nedorit. Rezultatele complexe polyionic de cercetare și polielektretov confirmă pe deplin acest model.
Metodic testat ca metode mai sofisticate, de exemplu, amestecate în cărbune activat din poliuretan, care să dea polimerului o conductivitate electrică crescută, sau pentru a stabili și menține condiții de curgere mikroelektrotokov condiții biologice convenționale identice observate în vasele de sânge ale organismului viu. Cu toate acestea, în cazul în care a fost posibil pentru a preveni formarea trombilor, realizarea unei acțiuni stabile pe termen lung în absența leziunilor tisulare întâlniri, comentarii, dificultăți considerabile.
Bazat pe faptul că nu numai endoteliul vaselor de sange, dar, de asemenea, în interiorul componentelor de celule din sânge sunt
sunt particule care poartă o sarcină electrică negativă, se poate argumenta că sarcina electrică de suprafață a materialului polimeric este un factor important în formarea trombilor. Cu toate acestea, în ciuda importanței problemei, toate lucrările în acest domeniu a condus la doar o foarte vagă, departe de rezultatele directe. După toate probabilitățile, acest lucru se datorează mai multe motive. Determinarea densității sarcinilor electrice de suprafață și profilul de distribuție a acestora este dificilă, este tipic pentru materiale polimerice sintetice. complicatii majore sunt introduse prin descompunerea electroliți moleculară mare, stabilitate și durata oscilațiilor funcționării electreți polimerice. Mai mult decât atât, există un complex de factori, are un efect complex asupra formării adeziunii și agregării plachetare și activarea coagulării. Ele sunt o consecință a interacțiunii (adeziune, schimbul) de proteină din sânge cu ioni cu greutate moleculară scăzută (în special Ca2 +), hidratare, și multe alte procese.

structuri neomogene

Este adesea necesar să se utilizeze un material polimeric biocompatibil sub forma unui elastomer, de exemplu, pentru fabricarea pompei pentru o inimă artificială. Pentru acest copolimeri bloc favorabili lanțuri macromoleculari sunt compuse din segmente cristaline dure de lungime corespunzătoare și simultan din segmente elastic-elastice, flexibile. În acest sens, mai multe studii au fost efectuate și a fost capabil de a dezvolta mai multe tipuri de materiale, care sunt toate premisele trebuie să demonstreze un antithrombogenic foarte mare.
poliuretani convenționale Tromborezistentnosti nu este foarte mare, dar poliefirouretana bloc care conține diverse segmente, această proprietate pare să fie mult mai clar. Structurile de acest copolimer corespunde următoarea formulă structurală:

Lyman și colab. [17] au raportat experimente care implică schimbarea de poliuretan segmentat fragmente de greutate moleculară de tip astfel de poliester în secvența 425, 710, 1025 și 2025- rezultat optim a fost atins în 1025. Acești cercetători au emis ipoteza prin care acest fenomen se datorează structurii 3 sub forma unui microphase -10 nm, r. e. cu dimensiuni de același ordin ca și cantitatea de molecule de proteine ​​din sange.
Pic. 25. Modelul structurii microphase copolimer separare stiren-butadienă-stiren bloc (18)

De fapt, prin structurile sale de însăși natura supramoleculare ale organismelor vii sunt niciodată gomogennymi- ele sunt eterogene, și foarte adesea includ microdomeniilor de fragmente hidrofile și lipofile. Motivul pentru care acest lucru nu este încă clar, dar există motive să credem că o astfel de structură este potențial utilă pentru prepararea materialelor antithrombogenic. Se înțelege că, pentru a crea o structură supramoleculară identică cu structura corpului viu extrem de dificil, dar utilizarea de bloc sau a copolimerilor grefați constând din segmente de proprietăți diferite diferite, toate premisele trebuie să fie foarte promițătoare pentru structura de dezvoltare microphase aproximarea în mărime la prototipurile lor naturale.
Sa raportat că, exceptând bloksopoliefirouretana descrise, copolimeri obținuți prin copolimerizarea sau poliuretani bloc grefat cu complexul polydimethylsiloxane posedă proprietăți mecanice favorabile, combinate cu un nivel satisfăcător antithrombogenic [16].
producție mai început recent de bloc stiren-butadienă-stiren tersopolimera [18], având o structură care model este prezentat în Fig. 25. O metodă de modificare a tersopolimera fost propuse pe baza faptului că, fără a afecta lanțul principal al hidroxilarea numai legăturile duble ale părții fragmente butadiena, și apoi, folosind reactivitatea hidroxil pentru a atașa substanța biologic activă și de a obține polimeri cu bună biocompatibilitate [18]. Schema generală a procesului este destul de convingătoare, dar eficiența procesului nu este încă clar. De asemenea, este necesar să se examineze modul în bloc copolimerii descrise structura chimică și structura supramoleculară a unui bloc de fragmente corelate cu tromboză.
În prezent, disponibil în comerț și poliuretan segmentat (uretan-silicon copolimer grefat sub denumirea comercială Biomer și Avcothane.