- •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.
-
Принципы классификации полимеров и материалов на их основе, используемых в биомедицинских технологиях.
-
Классификация полимеров биомедицинского назначения по признаку химической структуры и молекулярных характеристик
-
До начала ХХ века – века широкого использования натуральных и синтетических полимерных материалов – набор используемых в медицине полимерных материалов был весьма узким. Прежде всего, это целлюлоза, представленная разного рода растительными волокнами и тканями на их основе. Главное назначение этих материалов, сохраняющееся до настоящего времени – перевязочные и шовные материалы для ран. Другие полисахариды также находили применение в качестве основ для мазей, пленочных покрытий для ран и других целей.
После того, как были открыты каучук и гуттаперча, а особенно после изобретения резины как продукта вулканизации каучука, резиновые и гуттаперчевые изделия также нашли свое применение в медицине в качестве различных катетеров, трубок для введения жидкостей, кровоостанавливающих жгутов.
Использование белковых материалов было распространено меньше – шелковые нити как шовный материал, шерстяные повязки в качестве согревающих и массирующих средств и т.д. Вместе с тем было обнаружено, что ряд белковых веществ (без понимания их химической природы) могут использоваться и как сильнодействующие яды, и как лекарственные средства. Правда, все эти знания носили чисто эмпирический характер.
С открытием макромолекулярной природы высокомолекулярных соединений в 20-х годах прошлого века, с последовавшим за этим массовым производством синтетических полимеров, а также с развитием понимания роли высокомолекулярных соединений в существовании живых организмов произошел резкий рост использования полимеров в биомедицинских целях. Полимеры как натуральные, так и синтетические практически любой химической структуры нашли себе то или иное применение в медицине и в биологии.
-
Углеводороды и элементорганические полимеры.
Применение полимеров этого класса начиналось с использования изделий из натурального каучука. В значительной мере и в современной медицине полимеры сходной структуры используются как высокоэластические мягкие и гибкие материалы различного функционального назначения. К ним относятся синтетические каучуки – полибутадиен (СКБ, СКД), полиизопрен (СКИ), полиизобутилен и др. К этой группе можно отнести также силиконовые и полифосфазеновые каучуки. Кроме того, другие полимеры этого химического класса находят широкое применение в медицине. Это, прежде всего, полиэтилен, включая сверхвысокомолекулярный, полипропилен и сополимеры на их основе, полистирол.
-
Полисахариды и их производные.
Роль полимеров этого класса для биомедицинского использования продолжает постоянно возрастать, а области функционального назначения – расширяться. По-прежнему широко используется целлюлоза в различных ее модификациях – волокнистая, микрокристаллическая и др. Очень широко при производстве лекарственных средств используется крахмал и родственные ему соединения. Различные применения находит себе поли-1,6-гликан – декстран. Особенно следует отметить рост интереса к производным хитина и хитозана. Следует отметить, что используемые в медицине и биологии полисахариды представляют собой полимеры исключительно натурального происхождения, а также продукты их химических превращений.