Na težave na področju medicinskih polimerov - polimerov medicinske namene

Očitno je, da je vpliv znanstvenih raziskav na vzpostavitev, izboljšanje in uporabo umetnih organov ni odvisna samo od napredka v medicini, ampak tudi na aktivnosti v širših področjih naravoslovja, pa tudi tehnike in tehnologije, in to je skupek vseh prizadevanj je odločilni trenutek.
Na seznamu snovi, prejem, ki je potrebna za nadaljnji razvoj umetnih organov, naj bi takšne materiale:

1. biološko združljiv z živega organizma;
2. ima proti-trombogene lastnosti;
3. umetna dializna-difuzna filma;
4. adsorbenti;
5. Snov nosi kisik;
6. materiali za mikrokapsul;
7. vlaknatih materialov *;
8. elastično elastičen material, odporen proti obrabi;
9. tech materialov, ki lahko ponovno uporabijo;
10. lepila za spajanje živih tkiv (bioklei);
11. kompozitni materiali.

Nobenega dvoma ni, da je poleg teh sredstev, potrebnih za razvoj metod in metodologije testiranja in ocenjevanja, ustvariti ustrezno tehnologijo in opremo. Med najbolj obetavne metode, ki si zaslužijo pozornost in nadaljnji razvoj, vključujejo, med drugim, presejalnih proti-trombogene materialov in vitro, presejalne teste za rakotvornost in alergenosti v celični kulturi, kot tudi študij biodegradatsionnyh spremembe v biološki sistem z simulacijo živega organizma.
Na splošno, za razvoj umetnih organov, da je temeljni problem materiala in nadaljnji napredek je jasno nepredstavljivo brez njenega dovoljenja.
Glavne zahteve, ki jih morajo izpolnjevati material za medicinske namene, je mogoče povzeti, kot sledi: material mora biti popolnoma neškodljivi za telo, ne rakotvorna ali alergena, ne opraviti spremembe v času in ne povzroči denaturacijo, enostaven za uporabo in imajo baktericidno učinek.
Poleg tega bi bilo odvisno od posebnosti posameznega materiala umetnega organov so odporni proti obrabi, da povzročajo trombozo in embolijo, ki lahko tvori film, zlasti difuzna služi kot adsorpcijskega ali kisika nosilcem. To morajo izpolnjevati, in še mnoge druge zahteve.
Pristop k polimernih materialov v medicinski vidik kaže, da je najbolj intenzivno njihovega razvoja gre v več smereh. Možnosti in čas takšnega razvoja so podani v tabeli. 2.
Na splošno, lahko težave vseh gradbenih del zmanjšala za 11 postavk, ki se obravnava v pregledne predstavitve spodaj.

1. Biološko združljivih materialov. Ti materiali so snovi, ki, kadar so vsajeni v telo, ostanejo v njem za dolgo časa brez povzročanja reakcijo. Že dalo precej široko uporabljajo silikon, teflon, polikarbonati, polietilen, hidrogelov in druge sintetične polimerne materiale in nekatere kovine, kot so iz nerjavečega jekla in titana, posebni razred. Material, ki bi bila popolnoma inerten glede na živ organizem, je zdaj, kot vemo, ni. Z drugimi besedami, ne glede na vrsto snovi, ne glede na znesek, se lahko uporabljajo, prej ali slej, bodisi lokalno ali po vsem telesu, bo to neizogibno povzročilo biološki odziv.

To je mogoče trditi, da kmalu postane potrebno analitičnih študij biopolimerov, v temeljne informacije o oblikah in naravo interakcije različnih polimerov v živ organizem, ki omogoča neharmoničnih kombinacije ali njihove hidrofilne, hidrofobnost in druge posebne lastnosti. Polimeri, za vsaditev v telo z vidika njihove rakotvoren in povzroča to ali drugo nepravilnost je zelo težko zaradi dejstva, da je zelo visoko trajanje živalski eksperimentov- skupaj z nedvomni pomembnosti teh študij. Dodati je treba, da je težnja polimera, da povzroči nenormalno pojavi se lahko določi tudi pri obravnavi njegove interakcije s kulturo celičnega tkiva.

1. Antitrombogenimi materiali. V zvezi z razvojem umetnih organov na svetu, izvedli številne temeljne študije o antitrombogenimi materialov in se je nabralo kar nekaj informacij o tej temi. Vendar pa je v skladu s sodobnimi koncepti, mora biti najmanj 20 let, preden bo mogoče, da bi material na taki stopnji, da je njihova uporaba v krvnih žilah in srcu živega organizma ne povzroča strjevanje krvi.

Tabela 2. Napredno raziskovalni in razvojni načrt na področju polimernih materialov za ustvarjanje umetnih organov človeškega telesa
(Glede na znanost in tehnologijo Ministrstvo, 1976)

Vendar, če je umetni organ uporablja enkrat ali večkrat, je problem rešen samo s heparinom ali druga agent- trombozopodavlyayuschego poleg tega razvila material, z življenjsko dobo do nekaj mesecev. Tako lahko možnosti za pridobitev želenega materiala, ki ima proti-trombogene lastnosti je treba obravnavati kot zelo realna.
Razume se, da so potrebne številne študije pri pridobivanju lozhnovnutrennih diafragme z gladko površino, ki nosi na elektrostatičnega naboja lahko usedejo fibrina in druge svoystv- kompleksa, ki ima kemijske vezave takšne membrane s sredstvi, ki proizvajajo heparina in njegovih analogov, in na drugih področjih in smereh. V bistvu vsa ta dela so, očitno, da rastejo v študiji molekularno zasnovo, ki temelji na razlagi mehanizma strjevanja krvi. Vendar pa še ni razlaga realnih pogojih thrombogenesis na površini materiala in temeljne raziskave v tej smeri.

Video: JJG BioPlast_rus

1. -Dializa razpršeno membrane. Znano je, da je za ledvice, jetra in drugimi umetnimi organi potrebovali dializo film razkritja sečnino, kreatinin in drugih škodljivih snovi, temveč v trenutku dializne učinka pri doseganju materiale s še večjimi makromolekul vedno problem. Po vsej verjetnosti, kmalu pa bodo morali razviti membrano s samovoljnimi premer dializnih pore in odprtinah, ki omogočajo selektivno mimo teh ali drugih snovi, ki niso na velikost molekul, ampak glede na njihovo naravo in svoystv- potrebno in tak film, ki bi lahko prva filtrirana snov in jo resorbirovat.

Umetna pljučni phrenic izmenjava vrste kisika in ogljikovega dioksida se doseže z membransko dializo slednji običajno izdelana iz silikona in podobnih materialov. Na tej stopnji učinkovitosti procesa na noben način se lahko imenuje ideal, in če v prihodnosti se bo razvil prenosni umetno pljuč, je treba raziskati odprtino v fizikalnih in kemijskih vidikih kemičnim postopkom in preuči jih veže s katalizatorji in drugih snovi.

1. Adsorbenti. Izhajajoč iz adsorpcijo kreatinina v umetne ledvice, umetna jetra amoniak v podobnih procesov in uporabe krvi perfuzije z delovanjem adsorbente se pritegne večjo pozornost. Trenutno se uporablja prednostno aktivno oglje cirkonija in ionsko izmenjevalne smole. Jasno je, da je potreba po razvoju novih adsorpcijske materialov, ki temelji na novih funkcionalnih polimerov, ki delujejo na drugih mehanizmov.
2. Snovi, ki prenašajo kisik. Kot je znano, je in vivo eritrocitov hemoglobina veže kisik, ki prihaja iz pljuč, in ga nato prenese v krožnem toku krvi v vse dele tela- tu odvisno od parcialnim tlakom kisika v okoliškem okolja spreminja kisik eritrocitov sproščanje. Očitno bodo dobili snovi kisika transportiranje biti zadnji korak pri ustvarjanju umetno kri. Če se bo razvoj funkcionalnih polimerov te vrste pripeljal na raven umetnih celic, ki izvaja proces presnove, je verjetno, da bi lahko dobili temeljne informacije o sintezi življenja samega, njegove dešifriranju in tolmačenje.

Vendar pa trenutno razvoj izvede samo na področjih, kot kapsule zaščitno oblogo rdečih krvnih celic živalih in ljudeh, raztapljanje kisika v visoki koncentraciji, npr fluoriranih ogljikovodikov, in na koncu kemijske vezi sintetične makromolekularne snovi s heme živali eritrocitov. Jasno je, da je vsa ta dejavnost šele v začetni fazi na način proizvodnje umetne krvi, kot tako, še vedno potrebujejo močne raziskave in razvoj so veliko bolj pogosti, univerzalna profil.

1. Materiali za mikrokapsulami. Ali kisika adsorbentom ali nosilcem, za pretok podal perfuzijskem krvi je zaželeno, da se zaprte v kapsuli, ki ima dimenzije reda velikosti mikronov. Koagulacija krvi z delovanjem takšnih snovi, in v številnih drugih primerih, je zaradi visoke viskoznosti, ki preprečuje njihovo prehod skozi kapilaro. Ker so mikrokapsule materiali v takih primerih uspešno uporabljajo silikonski polimer spojin in serumski albumin, vendar nadaljnji razvoj v mislih zelo zaželeno, da je treba za elastično-elastičnega materiala, ki ima visoko difuzije, preprost za obdelavo in ne povzroči denaturacijo in druge spremembe, ki jih snov prijavljeni v raztopini .

Takšen material bo v polnem pomenu temelj za ustvarjanje umetnega celice.

1. Materiali z vlakni. Vinil materiali acetat vlaken, ki delujejo na umetne ledvice, umetna pljučne kapilare silikon in podobni fragmenti drugih umetnih organov označen s presnovo z visokim izkoristkom, zaradi širokega kontaktne površine v mikroporoznih diafragme.

* To se nanaša na popolnoma vlaknaste teksture v celotnem volumnu materiala. - Opomba. Trans.

Taki fragmenti iz vlaknenih materialov enostavno MINIMIRAJTE, organi, postane kompaktna, zato nadaljnje delo na to temo bi bilo treba obravnavati zelo obetavno.
Nadalje je znano, uspešnih eksperimentov razviti umetno trebušno slinavko, sestavljen s tem, da najprej na zunanji površini vlaknastega materiala, ki rastejo beta celic in drugih lastnostih rakom, in nato skozi odprtino materiala umetno realizirati funkcijo izločanja insulina.
Rezultati omogočajo, da pričakujemo, da bo v prihodnosti lahko razširi uporabo vlaknenih materialov te vrste še vedno v sfero endokrinega sistema metabolizma umetno.

1. Elastično elastičen material, odporen proti obrabi. Pri različnih umetnih organov - kosti, sklepov, srčnih zaklopk - lastnosti, da ima področje uporabe materialov, proti obrabi odpornih in elastično prožnost, vedno dovolj široka. Zlasti za ustvarjanje umetnih kosti in sklepov, so zelo zaželeni nadaljnji razvoj polimernih materialov, ki imajo ugodno nabor fizikalnih in mehanskih lastnosti.
2. ponovno uporabo materialov. V živo telo vsebuje veliko zelo predana na lastnosti snovi in ​​materialov, ki se ponovno uvaja v obliki umetnih organov, se imenujejo razgrajuje materialov. To je, na primer, umetno ventili, pridobljeni s kemično obdelavo naravnih ventilov ali ustvarjene z dura mater, umetno srce črpalka izdelana iz osrčnika, in mnoge druge organe. To je trenutno eksperimentiral z umetno ledvico deluje s pomočjo kolagena membrany- lani prejela kemične obdelave kolagena, veliko kolagena, ki ga najdemo v živalskih tkivih. Jasno je, da bi bilo treba nadaljnje raziskave na tem področju usmerjena v obdelavo in predelavo naravnih materialov.
3. Biološke lepila. Posebna biološka lepila, ki se uporabljajo, da se pridružijo kože, tkiva fragmenti, krvnih žil, črevesja in drugi organi in njihovi deli. Poleg tega je ustvarjena ali opredelijo za razvoj novih sort bioadhezivov za priključitev umetnih organov, npr, krvnih žil, sečevod, žolčevod z živega telesa ali za lepljenje umetne naravne srčne zaklopke.

Še posebej je treba takšne bioadhezivov sorte, kakor hitro dojeti, kot tudi trenutnih lepil za uporabo v bioloških sistemih, ki vsebujejo ustavne tekočine. Zelo velika tudi potreba za lepila, ki ne oddajajo toploto, ne proizvajajo škodljivih snovi, ne reagirajo z dnevno snov, se ne razgradi med bivanjem v telesu in imajo druge ugodne lastnosti.

1. Sestavki polimernih materialov. Različni sestavki na osnovi polimerov so, na primer, s spreminjanjem kombinacije sintetičnih polimerov enojna homologne serije, sintetična smola s kovino ali biopolimera s kovino ali umetno polimera, t. E. uporabo različnih kombinacij in njihove kombinacije. Bistvo vseh poskusov je zagotoviti, da je priprava skladb z novimi lastnostmi, ki nam omogoča, da bi našli in proizvodnjo materialov, ki se lahko izvajajo popolnoma nove funkcije. Za vse predpogoje za razvoj raziskav na tem področju potrebuje znanstveno utemeljeno, strogo sistematičen pristop, ki temelji na tradicionalnem tehniko, z uporabo že shranjenih podatkov o sklepih, povezanih znanosti.

Video: V regiji Stavropol odprla sodoben center za recikliranje odpadkov

Predvsem je bilo kratko in jedrnato navedeni pomen, sedanje stanje, problemi in možnosti za splošni razvoj polimerov za medicinske namene - predvsem sintetičnih visoko molekularno materialov za umetnih organov človeškega telesa. Dodati je treba, da je napredek makromolekulskem kemijo medicinske profila in povečanje obsega uporabe svojih izdelkov na mnogih drugih področjih znanosti in tehnologije, zagotovo povzroči živeti novo raziskovalno smer, zelo pomemben in obetajoč.