- •Роль высокомолекулярных соединений в существовании жизни на Земле
- •Основные представления о химии и физико-химии высокомолекулярных соединений
- •Основные свойства высокомолекулярных соединений.
- •Деформационно-прочностные свойства.
- •Свойства растворов полимеров.
- •Общие сведения о биополимерах и полимерах медицинского назначения
- •Принципы классификации полимеров и материалов на их основе, используемых в биомедицинских технологиях.
- •Классификация полимеров биомедицинского назначения по признаку химической структуры и молекулярных характеристик
- •Углеводороды и элементорганические полимеры.
- •Полисахариды и их производные.
- •Полиэфиры и поликарбонаты
- •Полиамиды.
- •Полимеры других химических классов.
- •Требования к молекулярным характеристикам полимеров медицинского назначения.
- •Фазовые и агрегатные состояния полимеров в процессе реализации ими биомедицинских функций.
- •Конкретные области использования полимеров биомедицинского назначения.
- •Полимеры медико-технического назначения
- •Полимеры, предназначенные для введения в организм
- •Полимеры как функциональные и вспомогательные материалы для создания лекарственных форм медицинских препаратов.
- •Полимеры, используемые в восстановительной хирургии
- •Полимеры направленного биологического действия
- •Биодеградируемые полимеры для использования в тканевой инженерии.
- •Химическая природа полимера для изготовления скаффолда.
- •Типы полимерных скаффолдов, технологии их изготовления;
- •Взаимодействие клеток с полимерной поверхностью скаффолда.
- •Полимерные материалы для функциональных узлов медицинских аппаратов
- •Полимерные мембраны
- •Общие сведения о мембранной фильтрации
- •Способы изготовления и особенности структуры мембранных фильтров
- •Основные типы мембранной фильтрации
- •Газоразделительные мембраны
- •Полимерные сорбенты и носители
- •Классификация полимерных носителей
- •Синтез полимерных носителей
- •Синтез носителей с формированием их микроструктуры в процессе полимеризации
- •Введение функциональных групп в полимерную матрицу
- •Получение носителей сшивкой готовых макромолекул
- •Некоторые примеры использования полимерных носителей в практике
- •Синтез пептидов на полимерных носителях
- •Полимерные реагенты в синтезе пептидов
- •Полимерные реагенты в органическом синтезе
- •Другие примеры использования полимерных носителей
- •Полимерные материалы для хроматографии и электрофореза.
-
Полиэфиры и поликарбонаты
Полимеры этих химических групп могут быть алифатическими, алкилен-ароматическими и полностью ароматическими сложными эфирами. Представители всех этих подгрупп широко используются в медицине для различных целей. В последнее время особый интерес привлекают алифатические полиэфиры и родственные им высокомолекулярные соединения. Этот интерес связан с их способностью подвергаться в физиологических средах довольно быстрой гидролитической деструкции. Эта особенность их поведения определила обширный круг областей их использования – от саморассасывающихся шовных материалов до полимерных матриц, используемых для формирования тканей и органов в тканевой инженерии. Среди саморассасывающихся полиэфиров для изготовления шовных материалов наиболее распространены полилактид, полигликолид и их сополимеры, из нерассасывающихся – полиэтилентерефтаталат (ПЭТ, лавсан), который находит применение и в протезировании.
полиэтилентерефтаталат |
поликарбонат |
Поликарбонаты (ароматические полиэфиры угольной кислоты), напротив, гидролитически весьма стабильны, что дает основания изготавливать из них протезы внутренних органов с длительным сроком службы.
-
Полиамиды.
По использованию в медицинских целях полимеры этого класса можно разделить на две большие группы – синтетические полиамиды типа нейлонов и натуральные полиамиды белковой или родственной природы, а также их синтетические аналоги.
нейлон 6 (капрон) |
нейлон 66 |
Нейлоновые нити используются как шовные материалы наряду целлюлозными и другими. Они достаточно стабильны для долговременного пребывания в организме, но в конечном счете претерпевают биодеградацию и рассасываются. Для изготовления деталей протезов внутренних органов используются сравнительно редко.
Натуральные полиамиды белковой природы и их синтетические аналоги – полипептиды используются очень широко, начиная от шелковых шовных материалов, вплоть до различного рода натуральных и синтетических гормонов, ферментов и других лекарственных препаратов.
-
Полимеры других химических классов.
Достаточно широкое применение для изготовления лекарственных препаратов находят простые полиэфиры – полиэтиленгликоли различной молекулярной массы. (Олигомеры с молекулярной массой до 500 представляют собой вязкие жидкости, 600-1000 пасты, более высокомолекулярные – твердые кристаллические с Тпл около 50 °С.) Эти растворимые в воде полимеры применяют в качестве основы мазей и некоторых лекарственных препаратов и во многих других целях. Из других водорастворимых полимеров широкое применение находят поливиниловый спирт и поли-N-винилпирролидон.
полиэтиленгликоль |
поливиниловый спирт |
поли-N-винилпирролидон |
Достаточно широкое применение в различных биомедицинских технологиях находят также полимеры на оснве производных полакриловой или полиметакриловой кислоты, например, поли(2-гидроксиэтил метакрилат) для изготовления контактных линз, полиакриловая кислота, ее соли и фотоотверждаемые эфиракрилатные олигомеры в стоматологии, полиакриламидные гидрогели различного назначения.