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可降解高分子材料在医疗器械中的应用

2016-09-19 09:47
汉水狂客
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  LDI与DL–LA,CL及其它单体反应可制备降解PEU,它的性能可以在很大范围内进行调节。在这些PEU中,脂肪族聚酯构成软段,多肽构成硬段。

  J.Podporska-Carroll等利用相逆转技术制备了聚(酯-氨酯)脲(PEUU)三维多孔支架,将人骨肉瘤MG–63细胞接种到支架中培养4周,结果表明该支架具有支持细胞吸附,生长和增殖的作用,是一种潜在的松质骨替代品。

  J.R.Martin等制备了选择性降解的聚硫缩酮氨酯(PTK–UR)组织工程支架,它可被细胞产生的活性氧(ROS)选择性降解,从而实现组织生长和材料降解之间的协调,ROS是调节细胞功能的关键介质,特别是在炎症和组织愈合部位,机体对植入物的自然反应便是产生炎症和ROS。

  另外研究者也制备了对PH敏感的PUR,它可以自组装形成胶束,有望成为多功能活性细胞内药物运输载体。

  在组织工程中,研究者正在开发PEU(Degrapol®)作为支架材料;在骨科中,研究者开发出了一种可注射的双组分PUR(PolyNova®),它以液体的形态在关节镜下使用,在原位中体温下聚合后提供合适的连接和支撑力,展现出来的性能等同或优于常用的骨水泥,另外它还可以促进细胞粘附和增殖。

  聚乙交酯(PGA)

  PGA是最早应用于临床医学的合成可降解高分子材料,其具有很高的结晶度(45%~55%),高结晶度使它具有很大的拉伸弹性模量。PGA难溶于有机溶剂,玻璃化转变温度(Tg)在35~40℃之间,熔点(Tm)高于200℃,可以通过挤出、注塑和模压等方式加工成型、。由于具有良好的成纤性,PGA最早被开发成可吸收的缝合线。

  1969年,美国FDA批准上市的第一款合成可降解缝合线DEXON®就是由PGA制成。因为PGA具有合适的降解性、优良的初始力学性能和生物活性,PGA无纺布作为组织再生支架材料被广泛研究,目前一种包含PGA无纺布的支架材料正用于临床试验。

  另外PGA硬脑膜替代品也在研究中,因为它具有帮助组织再生和在无缝合线下闭合皮肤的能力。PGA的高结晶度使它具有优良的力学性能,在临床上使用的可降解高分子材料中,自增强PGA是最硬的,它的模量接近12.5GPa。

  因为良好的初始力学性能,PGA也被开发为内固定系统(Biofix®)。PGA通过链段中酯键的随机断裂(水解作用)实现降解。在水解作用下,PGA在1~2月内发生力学性能下降现象,6~12月内发生质量损失现象。

  在体内,PGA降解成甘氨酸,甘氨酸可以通过尿液直接排出体外或代谢成二氧化碳和水。高降解速率、降解产物呈酸性和难溶性限制了PGA在生物医学中的应用,不过这些缺点可以通过与其它单体共聚克服。

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