Реферати українською » Медицина, здоровье » Полімері медичного призначення


Реферат Полімері медичного призначення

Страница 1 из 2 | Следующая страница

>Зміст.

>Вступ. 2

>Розділ 1.Медичніполімери. 5

1.1Полімеримедичногопризначення. 5

1.2Класифікаціямедичнихполімерів тасфери їхнівикористання. 6

1.3Вимоги домедичнихполімерів. 8

>Розділ 2.Механізмивикористаннямедичнихматеріалів вбіологічних системах.

2.1.Особливостістворення тавикористанняпротезів. 10

2.1.Полімернішовніматеріали таполімерніклеїмедичногопризначення. 14

2.3.Полімери устоматології. 16

>2.4.Використанняполімернихматеріалів уофтальмології. 17

2.5Використанняполімернихкровозамінників. 18

>Розділ 3.Новітніметодитерапії звикористаннямполімернихматеріалів. 20

>Розділ 4.Створенняштучнихорганів йтканин. 24

>Висновок. 33

Списоквикористаноїлітератури. 34


>Вступ.

>Усімвідомаздатність окремихорганівтілавідновлюватися прирізних травмах,пораненнях й т.п. Так, приушкодженнішкірногопокривувідбуваєтьсяактиваціясистеми, щозгортає притулок, притулокзгортається ізакупорюєсудини,запобігаючи тім самимповномузнекровлюванню ізагибеліорганізму.Пізніше на цьомумісціформується новатканина.

разом із тім,іноді,залежно від заподійтравми йїїрозміріворганізмбуває нездатна самупоратися ззагоєнням йвідновленнямякого-небудь органу іпотребуєдопомогиззовні,тобтохірургічного чиіншоговтручання. Унайбільшскладнихвипадкахможезнадобитисяповназамінаушкодженого органу читканини.

І тодівиникає запитання,чимзаміняти?Можнавикористативідповідний орган,узятий у донора, живого чипомерлого, чиспеціальний протез,здатнийвідтворювати,хоча бчастково,біологічнуфункціювилученого органу.Відзначимо, що насьогоднішній день практично усіорганилюдини, завиняткоммозку ішлунка,піддаютьсямоделюванню ізметоюствореннявідповіднихпротезів.

У наш годинузначнихуспіхівдосяглатрансплантаціяорганів від донора дохворого.Початокеритрансплантаціївідкривпрофесор Бернард,який 3грудня 1967 р. вКейптауні пересадившичоловікусерцедівчини, щозагинула вавтомобільнійкатастрофі.Післяопераціїреципієнт проживши 18днів й помер не черезвідмовупересадженого органу, арезультатіослабленняімунноїсистемиорганізму ізапаленнялегень. Досьогодні у світівиконані ужесотні такихоперацій, й життядеякиххворихпродовжене до 10 й понад років. Урядіклінікпроведені і болеескладніоперації поодночасномупересадженнюсерця ііншого органу,наприклад,печінки чиобохлегенів. Угрудні 1986 р.англійськийхірург Д.Уоллворкуперше у світіздійсниводночаснопотрійнутрансплантацію. Разом із тім, Незважаючи наприголомшливіуспіхитрансплантології,залишаютьсяневирішенимипроблеминаукового,морально-етичного таюридичного характеру, котрі взначніймірістримують понадширокезастосування методу пересадкиорганів.Існуючі банкиорганів йтканинможуть забезпечитиматеріалом не понад 10 % >хворих, щопотребуютьоперацій.Частину проблемнамагаютьсявирішити шляхомвикористаннягетеротрансплантантів,тобтоорганів йтканин,узятих утварин. Усічні 1984 р. США бувнавіть проведенаоперація попересадцісерцямавпидівчинці на 15-й день послеїїнародження.Дитина прожила тритижні, после чого внеї пересталифункціонуватинирки.

>Найважливіша проблематрансплантації –відторгненняпересадженого органуживиморганізмом –ще далека від залишковоговирішення.Коженорганізм наповерхні практично всіхсвоїхклітинмаєспеціальнийнабірбілків,названих антигенамисумісності. Будучиоднаковими органів йтканинах саме йогоорганізму, урізнихіндивідуумівантигенирізні. Томувсякепересадженняживоїтканини,узятої відіншогоорганізму, забезпечуватидіюімунну систему.Виявивши ірозпізнавшичужорідніклітини імолекули,лімфоцитируйнують їхні.

>Більшість зперерахованих проблем я невиникає привикористанніконструкцій зсинтетичнихматеріалів.Крім того, йценадзвичайноважливо, немаєпринципових проблем ізмасовимвиготовленнямполімернихпротезів:це все-таки, не банкорганів,якийформуєтьсяроками. Іхоча теперполімерніпротези ужеміцноввійшли вклінічну практику,необхідний бувреволюційнийстрибок упсихологіїлікарів, щозаміняютьживий орган на «>неживу»холоднуматерію. Однакреальність нашихднів така, що уже тепер, поданих департаменту науки ітехнікиЯпонії, у світіштучнікістки ісуглоби здобули17,5104 Чоловік,кровоноснісудини – 7,5105,клапанисерця –3,0105,штучнунирку – 7,2 105 Чоловік.

>Настількистрімкезростанняспоживаннясинтетичнихполімернихматеріалів умедицинівикликалонову,надзвичайноважливу проблему, асаме проблемубіологічноїсумісностіполімерів.Переважнабільшістьматеріалівмедичногопризначенняфункціонує в прямому чинепрямомуконтакті зтканинамиорганізму.Щоправда, смердоті невикликаютьімунноїреакції, тавідторгнення, але йнаслідки такого контактуможутьвиявитисянастільки жнесприятливими,якщозаздалегідь неприйнятирішучихзаходів.

Ащобзробитицей,загалом,очевидний тепервисновок,ученим йфахівцямдовелося провестичисленнідослідження, урезультаті яківдалосясформулюватиосновнівимоги дополімерівмедичногопризначення.

>Самевикористання новихполімернихматеріалів утрансплантології тамедичнійпрактиці дозволитипокращитилікування людей,багатьомнадастьможливість вестиактивнийспосіб життя.


>Розділ 1.Медичніполімери.

>Полімерніматеріали –матеріали наосновівисокомолекулярнихсполук –речовин, щоскладаються ізоднотипних групатомів,з'єднаниххімічнимизв'язками.Основнумасувисокомолекулярнихсполукодержують чи методамихімічного синтезу ізмономерів –продуктівпереробкиприродноїсировини (>нафти, газу,вугілля іін.), чи шляхомпереробкиприроднихполімерів (>наприклад,целюлози,лігніну). До складуполімерівзавждивходятьнаповнювачі,барвники,пластифікатори,стабілізатори ііншідомішки, щорегулюютьфункціональні ітехнологічнівластивостіполімерів. Привиготовленнівиробівкомпоненти, щовходять у складполімераретельноперемішують дляодержанняоднорідноїпластмаси, ізякоїпресуванням,литтям подтиском,екструзією (>формуваннямвиробів шляхомвидавлюванняполімернихматеріалів черезпрофілюючийінструмент),вальцюванням чиіншимтехнологічним методомодержуютьготовийвиріб.

1.1Полімеримедичногопризначення.

Длямедичнихцілейвикористовуютьполімерніматеріализагальтехнічногопризначення, атакожспеціальніполімерніматеріалимедичногопризначення. Зпершихвиготовляютьбудівельне ісанітарно-технічнеустаткуваннялікувальнихустанов,посуд,предмети догляду запацієнтами,деталірізнихприладів,дослідницької ілікувальноїапаратур,інструментів, посуд дляаналітичнихлабораторій іін.Застосуванняполімернихматеріалівзамістьтрадиційнихматеріалів (>металів,скла) обумовлене їхньогокращимитехнологічнимивластивостями, комплексомфізико –>механічних характеристик,можливістюпереробки увиробимасовоговжитку і одноразовогозастосування.Крімзагальтехнічних, доцихполімернихматеріалівпред'являютьсядодатковісанітарно-гігієнічнівимоги –мінімальневиділення внавколишнєсередовищегазоподібнихпродуктів, що неперевищує ГДК;нерозчинність умиючихрозчинах;можливістьстерилізаціїдезінфікуючимирозчинами, газами,УФ-опроміненням,-випромінюванням.

 >Найбільше широкозастосовуютьсяполімерніматеріали наосновіполівінілхлориду,сополімерівстиролу,поліпропілену,поліметилметакрилату,поліуретанів,фенолформальдегідних смол.

>Спеціальніполімерніматеріалимедичногопризначенняпризначені длябезпосереднього контакту ізживиморганізмом – вендопротезах йматеріалах длявідбудовчоїхірургії, уматеріалах йвиробах длявідборукрові, увиглядіінструментів длявнутріорганнихдосліджень,апаратури, щозаміняєфункціїорганів,компонентівтерапевтичних йдіагностичнихзасобів. Основу такихполімернихматеріалівстановлятьсинтетичні іприроднівисокомолекулярнісполуки, котрі не так наживийорганізмшкідливоговпливу. За характеромвзаємовпливу наорганізмполімерніматеріалиподіляють набіоінертні,біосумісні табіоактивні.

1.2Класифікаціямедичнихполімерів тасфери їхнівикористання.

>Біоінертніполімерніматеріали:поліетилен,поліпропілен,фторопласт,силікони,поліметилметакрилат практично незмінюютьсвоїхвластивостей подвпливомсередовищ живогоорганізму. Увиглядіготовихвиробів чиматеріалів їхньоговикористовують длястворенняштучнихсудин (>поліетилентерефталат,поліпропілен,фторопласт),клапанівсерця (>силікон,фторопласт,поліпропілен,поліетилентерефталат),кришталиків очей (>поліметилметакрилат),частинендопротезівсуглобів (>поліаміди,фторопласт), якштучнісухожилля,м’язовізв'язки (>поліпропілен,поліетилентерефталат), деталейапаратівштучноїнирки, штучногосерця (>поліетилен,поліпропілен,поліакрилати,силікони,ефірицелюлози).

 >Біосумісніполімерніматеріализдатніпоступовопіддаватисябіодеструкції чирозчиненню вбіологічнихсередовищах, щодозволяєнайбільшсприятливоздійснювативідбудовніхірургічніоперації,використовуючирегенераторніфункціїорганізму.Матеріалисополімеріввінілпіролідона,акриламіду,акрилатів,поліамідів увиглядікомбінованихпротезів,сіток,плівок,листовихматеріалів,піноматеріалів,клейовихкомпозицій, щорозсмоктуються,застосовують длятимчасовогозаміщеннятканин прирезекціях,зміцненністінокорганів,закриття ранвнутрішніхорганів,заповненняпісляопераційнихпорожнин. Утравматологіїбіосумісніполімерніматеріали зспівполімеріввінілпіролідона іметилметакрилатузастосовують длязаміщеннядефектівкістковоїтканини, увиглядірізнихсполучнихелементів, длясклеюваннякістковихуламків. Усерцево-судиннійхірургіїаналогічніполімерніматеріаливикористають припротезуваннісудин,зміцненнісерцевоїстінки.

 >Біоактивніполімерніматеріалиможуть матірфізіологічнуактивністьзавдякилікарським препаратів, щоутримуються у яких увигляді компонента.Застосовуютьготовілікарськіформи увиглядікомпозицій, девисокомолекулярніз'єднання чивідіграють рольоснови-носія (>очнілікарськіплівки ізрізними препаратами –сульфапіридазином,пілокарпіном,тринітролонг,динітросорбілонг), чимаютьвласнуфізіологічнуактивність макромолекул –полімерніліки,антитромбогеніполімерніматеріали,штучніплазмо- йкровозамінники,ентеро- йгемосорбенти. Длябіосумісних йбіоактивнихполімернихматеріаліввикористовуютьвисокомолекулярнісполуки наосновіN-вінілпіролідона,акриламіду,деякихакрилатів,похідніцелюлози.

1.3Вимоги домедичнихполімерів.

Добревідомо, щозовсімчистихречовин практично неіснує. Ті ж, але й внабагатобільшіймірівідноситься і дополімерів.Полімери, котрівипускаютьсяпромисловістю,містятьвеликукількістьрізнихнизькомолекулярнихречовин (>залишкимономерів йкаталізаторівполімеризації,барвники,стабілізатори,наповнювачі, котрі в живомуорганізміздатнівимиватися ізполімерів йздійснюватинегативнийвплив нацейорганізм. Отже,вміст такихдомішок винен бутизведений домінімуму, що затоксикологічнимиоцінками,наприклад длякремнійорганічнихполімерів, виненстановити 10-5 - 10-6 %. Аце уже наближається дочистотиматеріалів длямікроелектроніки.

>Необхідністьзадоволення всіхцихчисленнихвимог,вимагалаістотноїзміни культуривиробництвабагатьохполімернихматеріалів. Утехнічнорозвиненихкраїнахвиниклацілагалузьпромисловості, щоспеціалізується навипуску такихполімерів. Убільшостівипадківвиробництвополімерівмедичногопризначення івиробів наїхнійосновіздійснюється устерильнихумовах, щовиключаютьнайменшезабрудненняполімернихпродуктів. Усіцевимагає,звичайно,додатковихкапіталовкладень увиробництво іпереробкуполімерівмедичногопризначення. Однакнаявністьстабільного ізростаючогозбуту такихвиробів, атакож сам характеррозв'язуваних при цьому проблем,зв'язанихзіздоров'ямлюдини,єголовними чинниками, щостимулюютьрозвитоквиробництва такихполімерів. То в США в 1976, 1980, 1981 і 1982 р. умедицині було бвикористано 535, 650, 816 і 900тисяч тоннсинтетичних смол йпластмас, щосклалоблизько 5 % відїхньогозагальногоспоживання в стране. Уостанні рокта медицина пообсягуспоживаннясинтетичнихпластмасзаймає СШАчетвертемісце (послепакувальноїпромисловості,будівництва,електротехніки іелектроніки).

разом із тімзміни культуривиробництваполімерів убагатьохвипадкахвиявилосянедостатньо длязадоволення усє понадзростаючихвимогпрактичноїмедицини. Набазівивчення всіхаспектіввзаємодіїполімерів ізживиморганізмом булиуспішносинтезованізовсімновіречовини іматеріали ізнезвичайним комплексомвластивостей, щоістотнорозширилиобластізастосуваннясинтетичнихполімерів умедицині.

>Недостатньолишеодержатичистийполімер, йогонеобхіднощепереробити увиріб йпростерилізувати. Частозастосовуваний длястерилізації окисетилену не лишесорбуєтьсяполімерами, але й іможе іздеякими із нихреагувати,істотнозмінюючивластивостіїхньоїповерхні.

>Імплантовані ворганізм натривалийтермінполімериповинні матірнеобхідний комплексхімічних,фізичних ймеханічнихвластивостей для забезпечення необходимихфункцій йзберігатицівластивостіпротягомусього годиниперебування ворганізмі.Навпроти,якщо мовайде протимчасовийімплантат,наприкладхірургічні нитки, томатеріал виненповністюрозкладатися в живомуорганізмі,виконавши своїфункції, безвиділеннятоксичнихпродуктів.

>Звичайнавзаємодіяполімернихречовин ізфізіологічнимсередовищемсупроводжується чирозчиненнямполімеру беззміни йогомолекулярноїмаси, чируйнуваннямполімеру шляхомгідролізуосновнихзв'язківмакромолекули чи шляхомфагоцитарногоруйнування (фагоцитоз –захиснаклітиннареакція насторонніпредмети, щополягає в активномузахоплюванніклітинамисторонніхчасток ізнаступнимїхнімвнутрішньоклітиннимперетравлюванням). При цьомубіодеструкціїпіддаютьсянавітьполімеривкрайінертні ізхімічної точкизору.Наприклад, нейлон, щоспочаткувикористовувався длявиготовленняпротезіваорти, приімплантації до кровообігувтрачає своюміцність протягом 3 років.

>Руйнуванняполімерногоімплантанта в живомуорганізміможе бути причиноюускладнень, котрівиникають невідразу, азгодом,навіть придотриманні всіх необходимих правилоперування і заумовивідносноїхімічноїінертності самогополімеру.Якщопродуктибіодеградаціїполімерів (а смердотізвичайно болеетоксичні,чимвихіднийполімернийматеріал)створюютьдратівнудію,їхняприсутність узоніімплантації якщо підгримувативогнищехронічногоасептичногозапалення.Говорячи провимоги,висунуті дополімерівмедичногопризначення,звичайнозгадують йнеобхідністьвідсутності у якихканцерогенної,мутагенної ііншоїтоксичноїдій,хоча теперще незрозуміло, котрісамевластивостісинтетичнихполімеріввизначаютьцівластивості.

>Розділ 2.Механізмивикористаннямедичнихматеріалів вбіологічних системах.

 

>Медичніполімерніматеріали широковикористовуються умедичнійпрактиці.Вище було брозглянутоосновнігалузі їхнівикористання.Розглянемоосновніметодивикористання їхнього умедицині тапов’язані зцимпроблеми.

2.1.Особливостістворення тавикористанняпротезів.

>Загаломкажучи, усіполімерніматеріалисприймаютьсяклітинамиорганізму яксторонній предмет.Первиннареакція наімплантованийполімернеспецифічна йєзвичайноюреакцієюподразнення насторонній предмет.Звичайноцяреакціяявляєасептичнезапалення,ступіньякоговизначається якхімічними, то йфізичнимивластивостямиполімерногоматеріалу.Найбільшсприятливим результатом такогозапаленнявважаєтьсяутвореннятонкоїз’єднувальноїкапсули.Медичніаспектиповодження того чиіншогоматеріалу вживихтканинахдоситьрізноманітні: тільки ввипадкахсполучнатканинаобволікає протез, віншихпроростаєкрізьнього;серцевий клапан, протезартерії чи протезжовчної протоки,навітьякщо смердотівиготовлені із одногоматеріалу, «>вживлюються» ворганізмпо-різному –якщовживлюютьсявзагалі. Припротезуваннім'якихтканинважливодомагатисямаксимальноївідповідностіфізико-механічнихвластивостей протеза й йогоформианалогічним параметрамиживоїтканини.

>Кровоноснісудинипронизують весьживийорганізм.Саме у якихциркулююча притулок переносити дотканин іорганівпоживніречовини ікисень,видаляєпродуктиметаболізму,транспортуєвиділенізалозамивнутрішньоїсекреціїгормони, котрірегулюютьфункціїорганів іобмінречовин,здійснюєтермостатуванняорганізму.Припиненняприпливукрові добудь-якого органупорушуєпроцесиобмінуречовин, що Веде доповної чичасткової йогозагибелі. Невдаючись уможливі заподій цогоявища,відзначимолише, щоінфаркт,інсульт,тромбофлебіт,емболії, атеросклероз й багатоіншиххвороб частопов'язанізізвуженнямсудин йзниженнямкровопостачаннятієї чиіншої ділянки органу.Дослідження показали, що й вштучнійсудині й наповерхнібудь-якогополімерного протеза, щоомивається потокомкрові,утворюютьсятромби, понад того,утвореннятромбів іншомувипадкувідбуваєтьсянабагатошвидше, ніж наповерхніматеріалубіологічногопоходження.

>Утворення тромбу –цеприродназахиснареакціяорганізму навведеннячужорідноготіла.Згадаємо, щобудь-якийпорізсупроводжуєтьсяруйнуваннямстінкикровоносноїсудини, й притулоквступає в контакт зновим длянеїсередовищем –повітрям чизовнішнімитканинамикровоносноїсудини. При цьомувідбуваєтьсяактиваціяприсутніх укровіспеціальнихфакторівзгортання, що приводити доперетвореннярозчинногобілкакрові -фібриногену внерозчиннийфібриновийзгусток. Упереплетенихміж собоюфібринових ниткахзастрягаютьелементикрові –еритроцити,лейкоцити,тромбоцити,потіккровіутрудняється, апотім йзовсімприпиняється.

>Аналогічнеявищеспостерігається і приконтактікрові зсинтетичнимиполімерами,навіть самимиінертними із них. Вже Першігодини, аіноді і Першіхвилини награниціполімерногоендопротеза ікровівідбуваєтьсяутворенняфібриновихзгустків.Щобуникнути чихоча бсповільнититромбоутворення наполімернійповерхні,необхідностворюватиособливі,гемосумісніполімери. Аліперш ніжприступитися до цого,потрібноз’ясувати, котріпроцесивідбуваються наповерхніміжкров’ю таполімернимматеріалом.

перший актвзаємодіїкрові ізбудь-якимполімернимімплантатомполягає вадсорбції на йогоповерхнібілківплазми ідеякихіншихречовин – такзванихконтактнихфакторівзгортаннякрові.Теперімовірністьутворення тромбузалежить не скільки відвластивостей самогополімеру; стільки відприродиадсорбованих наповерхнібілковихречовин.

>Надзвичайноважливим привідбудовнійпластиціє іправильнийвибіррозташуванняімплантантавідноснотканинпротезованого органу.Неодмінноюумовоюпроростаннясполучноютканиною пір чикомірок протезає йогорозташуванняміж кулямитканин.Якщо протезстикається зтканиною живогоорганізму лише із одного боці, аіншаповерхня протезазвернена впросвітпорожнього органу, то ми невідбуваєтьсяповноїінкапсуляції протеза.Сполучнатканинапокриває протезлише ззовнішньоїсторони.Саме тому усіспробивідновленнябезперервностістравоходу,сечоводів,жовчних протокзвичайнозакінчуютьсяневдачею.

>Говорячи промедичніполімери, не можна незгадати проможливостівикористанняцихматеріалів утравматології іортопедії.Середрізного роду недуга, щоведуть до смерти,травми у наше годинувийшли натретємісце послесерцево-судинних іонкологічнихзахворювань. Тому проблемамлікування травм,усуненняїхніхнаслідків, Поверненняпотерпілимздатності доповноцінного життяприділяють у наш годинузначнуувагу.

>Найбільшепоширення впрактичнійтравматології іортопедії здобулиполімерніендопротезизв'язок йсухожиль.Ціпротезиявляють собоюполіефірністрічки чисітки,особливим способомприкріплені досуглобів.Заразвідомо понад 50різнихметодів такихоперативнихвтручань: наколінному ітазостегновомусуглобах, настопі,верхніхкінцівках й т.д.Требавідзначити, щоміцністьполіефірнихстрічок, щозастосовуються,набагатоперевершуєнеобхіднуміцністьсухожиль чизв'язок.Крім того, урезультатіпроростаннястрічкирубцевимитканинамиштучназв'язкаперетворюється врубцево-полімернийтяж, щоперевершуєпервіснуміцністьзв’язок удекількаразів.

>Успішнозастосовуютьсякомбінованіпротези. Так,наприклад, протезтазостегновогосуглоба (а й у наш годину у світі із такими протезамиходятьблизько двохмільйонів Чоловік)являє собоюроз’ємнез’єднанняпластмасової чашки ізнадвисокомолекулярногополіетилену іголівки ізніжкою ізспеціальноїсталі.Основнимипоказаннями дозастосування такихпротезівєкоксартроз (>відкладення солей), особливодвосторонній,асептичний некрозголівкистегна,поліартрит й т.д.Прогрес уційобластібезсумнівний. Однакцей жпрогрес породивши йновіпроблеми.Якщо їхнісформулювати взагальномувигляді, то відштучнихматеріалівпотрібніфункціональність й безпека, котрі дляпротезівповинні бутизбережені, поможливості, всепісляопераційний годину життялюдини,тобтопротягом 20-70 років.

>Якщоперша і другавимогиможуть бутизадоволенізвичайнимизасобамихімії,техніки імедицини, то забезпеченнядостатньоїдовговічностіфункціонування сталоцентральною інайбільшважкоюпроблемою.Найпоширеніший і,здавалося б,логічнийпідхід –вибір длявиготовленняпротезівнайбільшміцних йстійкихматеріалів –звичайно приводити досерйознихневдач.

>Булоз'ясовано, що послеімплантаціїпоступоворуйнувалися іпіддавалисязношуванню самматеріали іконструкції чинесучіелементибіологічнихорганів йтканин. Укожному зцихвипадків черезкілька роківвідбувалисяпорушенняопорноїздатностікінцівки ірізкізміникінематики;іншими словами,порушуваласяпобудова і роботатієї чиіншоїбіомеханічноїсистемилюдини.

>Всііснуючі одну годинупротезищенадтонедосконалі. Так,протезикісткинезалежно від того,зроблені смердоті із титану чи ізполіпропілену,монолітні. Умісцях контакту зприродноюкісткоюнеминучеконцентруютьсянапруги, й рано чипізно,це приводити доруйнування,причомуруйнується не протез, акістка.

>Природнаконструкціяцихтканин навідміну відштучнихзавждианізотропна.Різницяміж модулямипружностіуздовжкістки івпопереквідрізняєтьсяприблизновтроє.Кістка –цеспіральна структурап’ятирівневоїорганізації, а протезкістки –моноліт безякого-небудьнатяку наієрархію структур. Хоча за годинуведуться роботи поствореннюполегшенихзамінниківкісток наосновіпорожнистихполімерних трубок.

2.2.Полімернішовніматеріали таполімерніклеїмедичногопризначення.  

Дляскріпленняпісляопераційних ранвикористовуютьшовніматеріали,виготовлені із волоконмедичногопризначення.Інодікористуютьсяспеціальнимимедичнимиклеями чиінертними досередовищаорганізмуметалевимискріпками. Алі все-такигнучківолокнистіматеріалидотеперзаймають уційобластічільніпозиції.

>Здавалося,виходячи ізфункціональногопризначення шовногоматеріалу, щоніякихособливих проблем при йогоствореннівиникнути не винне.Головне,щобцейматеріалміцноз'єднувавоперовані ділянкитканин.Виявилося, щоцезовсім негаразд,оскількишовнийматеріалзвичайнозалишається втілі набільш-меншдовгий рядків ізусіманаслідками, щовипливаютьзвідси.

>Історичнопершимишовнимиматеріалами булидріт зблагороднихметалів,сухожиллятварин йшовкові нитки.Природно, що зпоявоюхімічних волоконробилисяспробизастосувати їхнього ухірургії.Промисловевиробництвонайпоширенішогониніполіамідного волокна було босвоєно 1940-го р., анаприкінці50-их років буливипущеніполіефірні,поліакрилонітрильні іполіолефінові волокна. Наосновіцих волокон й булистворенісучаснішовніматеріали.Щобзахистити їхнього відпрониканнямікроорганізмів йзробити нитки понадзручними вроботі, їхніінодіпокривають гладким кулеюіншогополімерногоматеріалу. Длянадання волокнамстійкості до діїмікроорганізмів їхньогомодифікуютьантимікробнимиречовинами.Модифікаціюздійснюютьпросочуванням волоконрозчином,емульсією чисуспензією такихречовин,введеннямантимікробнихречовин упрядильнийрозчин чирозплавполімеру передформуванням волокна чиприєднанням такихречовин дополімерухімічнимизв'язками.Варіювання способумодифікаціїдозволяє в широкихмежахрегулюватитривалістьантимікробної дії, щообумовлене тім, щоантимікробнаречовинадифундує із волокна внавколишнєсередовище і тамдіє намікробніклітини.Аналогічним способомвдаєтьсястворювати волокна, щоволодіють не лишеантимікробною, але й ігемостатичною,анестезуючоюдією.Антимікробні волокназнайшлизастосування привиготовленніодягу,білизни ізасобівособистоїгігієни.Тканини наоснові таких волоконнормалізуютьмікробний станшкіри ізабезпечуютьлікування іпрофілактикугнійнихзахворювань,викликуванихмікробноюінфекцією, уклінікахрізногопрофілю,гарячих цехах, шахтах,космічнихапаратах.

У світівипускають тепер понадп'ятдесятитипіврізнихшовнихматеріалів.Деякі із нихповільнорозсмоктуються ворганізмі,інші,навпроти,маючивисокуміцність упочатковийперіод послеоперації, черезпевний годинупочинаютьшвидкоруйнуватися івиводитися ізорганізму увиглядінешкідливихречовин.Синтетичні нитки, щорозсмоктуються,вигідновідрізняються від нитокбіологічногопоходження. Неуступаючи поміцності ниткамзізвичайнихполімерів, смердоті навідміну від кетгутові іколагену немаютьпобічної дії,пов'язаної ізвідповідноюреакцієюорганізму на уведеньчужоріднийбілок.

>Широкіперспективи вхірургіївнутрішніхорганів йтканинвідкриваєвикористаннярізнихклейовихкомпозицій.Замінатрадиційного шовногоматеріалу наклеї –значнийкрок вудосконалюванніхірургічнихметодів, бо приз'єднаннітканин задопомогоюклеївзабезпечуєтьсягерметичністьз'єднання,можливістьрізкогоскороченняшвів, щонакладають, йнавітьбезшовнез'єднання,прискоренняоперацій йскорочення годинизагоєннярани.Першимипредставникамиполімернихклеїв умедицині булисполуки наосновіефірівціанакриловоїкислоти.Ціефіримаютьвисокуреакційнуздатність йшвидкотверднуть наповітрі подвпливомслідіввологи чиречовин основного характеру.Клеїцієїгрупизастосовують длясклеюваннятканин живогоорганізму приопераціях на органахдихання ітравлення, усерцево-судиннійхірургії,хірургіїпечінки і т.д.Ще однимпредставникомполімернихклеївмедичногопризначенняєрозробленийкиївськимихімікамиполіуретановий клейКЛ-3.Вінскладається зклейовоїоснови іприскорювачаполімеризації. Час йоготверднення можнарегулювати відтрьоххвилин допівгодини.Цей клейутворюєпористу івисокоеластичнуюплівку, щостворюєгарніумови дляїїзаміщеннясполучноютканиною. Ос-кільки клей йпродукти йогобіодеградаціїнешкідливі дляорганізму, його можнавикористати в тихийвипадках, колипотрібнопокритивеликі поплощітканиннідефекти чизаповнитипатологічніпорожнини.Заразтакіклеїуспішнозастосовують длязакриттякишкових йбронхіальнихсвищів, приопераціях нашлунково-кишковомутракті ісудинах, ущелепно-лицьовійхірургії.

>Непоганірезультатиотримані привикористанніполіуретановихкомпозицій дляусунення аневризм. Черезпорушенняміцніснихвластивостейстінкикровоносноїсудинивитонченастінка невитримуєтискукрові іутворитьсявипинання –аневризматичниймішок. При цьомурізкопорушується кровотік йстворюєтьсязагрозарозривусудини.Отож,застосуванняполіуретановихпротекторівдозволяєзміцнитисудину, сам протектор з годиною (1,5-2 рокта)заміщаєтьсятканинами.

2.3.Полімери устоматології.

З всіхгалузеймедицининайбільше «>полімероємна» -стоматологія.Ефективністьстоматологічноїдопомоги багато вчомузалежить відякостізастосовуванихматеріалів, у томучислі іполімерних. Устоматологіїсинтетичніполімеривикористають уякостіпломбувальнихматеріалів,захиснихпокриттів, длявиготовленнязубнихпротезів.Доситьпоширений, так звань,склоіономерний цемент дляпломбуванняпередніхзубів йтріщин вемалі.Вінявляє собоюсумішполіакриловоїкислотизіскломспеціальнихскладів,виготовленим ізподрібненоїсуміші кварцові, глинозему,кріоліту,плавиковогошпату і фосфатуамонію чи зсуміші кварцові, глинозему і карбонатовікальцію.Часткискла,вплавлені вполімернуматрицю,утворятькомпозицію понадміцну,чимпортландцемент.

>Поступово встоматологічнихклініках світуз'являється нова групаполімернихматеріалів, котрітверднуть беззастосуванняхімічнихініціаторів, котрі часто вже невідповідаютьтоксикологічнимвимогам. У новихкомпозиціяхтвердненняздійснюютьфотохімічно поддієюультрафіолетовоговипромінюваннякварцовоїлампи.

>2.4.Використанняполімернихматеріалів уофтальмології.

>Важливимнапрямкомвпровадженняполімернихматеріалів у медицинуєїхнєзастосування вофтальмології.Використання вочнійхірургіїполімернихклеїв, упершучергу наосновіціанакрилатів,сприялоздійсненнюоперацій,ранішетехнічнодужеважких чинавітьнездійсненних черезскладністьнакладаннядрібнихшвів. Неменшупопулярністьотрималиконтактнілінзи іштучнікришталики.Тверділінзи,виготовлені ізполіметилметакрилату,пацієнтиносятьобмежений годину йзнімають перед сном. Однаквнаслідоктвердості, щовикликаєвідчуття дискомфорту, йнепроникностіполіметилметакрилату длякисню, що вдеякихвипадках призводило дорозвиткукисневогоголодуваннярогівки ока іпов'язаного із нимнабряку, багатопацієнтів неможутьадаптуватися до такихлінз. Уостанні рокта длявиготовленнятвердихлінз стализастосовуватиацетобутиратцелюлози, що доброзмочуєтьсяслізноюрідиною імайже на 100разів понадпроникний длякисню,чимполіметилметакрилат. Алі і у цьомувипадкупотрібнеперіодичнезнімання такихлінз.

Томуособливийінтереспредставляютьгідрофільні,проникні длякиснюм'якіконтактнілінзи длятривалогоносіння. якматеріал длявиготовлення такихлінзнайбільшепоширення здобувшигідрогель наосновіполіоксіетилметакрилата, щоволодіє хорошимиоптичними імеханічнимивластивостями ізберігаєданівластивості в широкомуінтервалі температур йзначень рН.Внаслідоквисокогозмісту води вгідрогелях (до 80%) смердоті добросполучаються зтканинами ока, невикликаючиподразнення.Зростаннявиробництвам'якихконтактнихлінззначновипереджаєзростаннявиробництвалінз зполіметилметакрилату. То в США 1979-го р.контактнимилінзамикористувалися 10мільйонів Чоловік,приблизно половина із них –м’якимилінзами, а 1982 р.ціцифрисклаливідповідно 14 і 10мільйонів Чоловік.

Доостанніхдосягнень вобластіофтальмології вартовіднестистворенням'якихлінз длякорекції астигматизму ілінз длякорекціїдалекозорості.Найбільшперспективними із нихєбіфокальнілінзи, бо лише СШАбіфокальними окулярамикористуютьсяблизько 48мільйонів Чоловік. Вжестворенікосметичнізабарвленіконтактнілінзи, атакожлінзи, щоволодіютьлікувальноюдією івикористовуються при пересадкирогівки ока,кон’юнктивітах,віруснихзахворюванняхрогівки.

>Важливоюобластювикористанняполімерів вофтальмології сталовиготовленняполіметилметакрилатнихштучнихкришталиків, котріімплантуютьсяпацієнтам послевидаленнявласнихкришталиків,ураженихкатарактою.Такікришталикимайжеповністювідновлюютьнормальнийзір,причомупацієнтиобходяться бездопомогиокулярів чиконтактнихлінз.Тільки в 1985-1987 р. числоімплантацій штучногокришталикаскладалоблизько 700тисяч урік.

2.5Використанняполімернихкровозамінників

>Відомо, що пригострійкрововтраті (порядку 20-30 %циркулюючоїкрові)доситьчастівипадки так званогогеморагічного шоку ізлетальним результатом.Найбільшрезультативнийзасіб такимвипадках –компенсаціякровіззовні. разом із тімоскільки шоквикликаєтьсявтратоюсамеобсягукрові,тобтокількісним чинником, товивестиорганізм з коматозного стану можна ізастосуванняміншихагентів,наприклад,ізотонічногорозчинухлоридунатрію. Однак годинувтримання такогозамінника вкровоноснихсудинах невеликий. Часциркуляції вкровівисокомолекулярнихсполук, природно,набагатобільший, що і сталоосновою дляїхньогозастосування якплазмозамінників.Призначені длязаміниплазмикрові, смердотімаютьпротишоковудію,підвищуютьартеріальнийтиск пригострійкрововтраті,утримуютьрідину вкров'яномуруслі, аінодісприяютьвиведеннютоксичнихречовин. Зфармакологічної точкизору для всіхплазмозамінниківосновнимїхнім компонентомєводорозчиннийполімер. якполімеринайбільшепоширення здобуличастковогідролізованийдекстран (>препарати «>Поліглюкін» і «>Реополіглюкін»),полівініловий спирт («>Полідез»),полі-1М-вініл-піролідон («>Гемодез») йдеякіінші.

>Полімерніплазмозамінникиє двохтипів:протишокові ідезінтоксикаційні.Першіпризначені длятривалогоциркулювання вкрові (порядку 1-2діб,протягом яківідбуваєтьсяфізіологічневідновленнякрововтрати) й томумаютьдоситьвисокумолекулярнумасу.Плазмозамінники іншого типуволодіють болееяскравовираженоюлікарськоюдією; смердотіздатнівзаємодіяти із токсинами івиводитицітоксини ізорганізму. Отже,основнимивимогами доцихполімерівповинні бутиздатністьреагувати із токсинами івідносноневисокамолекулярнамаса. Унайбільшповніймері такимвимогамзадовольняєполівінілпіролідон ізмолекулярноюмасою 12 – 27тисяч. До 80 % цого препаратувиводиться черезниркипротягомпершихчотирьох часів послевливання.Із-зацієїобставиницей препаратзнаходитьширокезастосування прилікуваннігострихтоксичнихінфекцій,отруєнь.


>Розділ 3.Новітніметодитерапії звикористаннямполімернихматеріалів.

>Відомо, щобудь-якийлікарськийзасібскладається з двохосновнихчастин –активноїдіючоїчастини ікомпонентівлікарськоїформи. Рольостанніхполягає вствореннісприятливих умів дляпрояву діїлікарськоїречовини ворганізмі.Застосовуванілікарськіформи –мазі, таблетки,капсули,розчини дляін'єкцій – убільшостівипадків неоптимальні ізпоглядувиконуваних нимифункцій.Вони незабезпечуютьтривалої ірівномірноїподачілікарськоїречовини впотіккрові й практично несприяють йогоспрямованому транспорту вхворий орган. Так,звичайні таблетки,розпадаючись ушлунку чи кишечнику,подаютьречовини, щовтримуються у яких, у кровотік задуже невеликий рядків. Уорганізміцяречовинарозподіляєтьсявідповідно доїїфізико-хімічнихвластивостей, й лише вдеякихвипадках ворган-мішеньпотрапляєскільки-небудьзначначасткауведеноїлікарськоїречовини (>звичайно не понад 10 % відуведеноїкількості).

>Багатолікарськихречовиндоситьшвидконейтралізовуються ворганізмі, урезультаті чого лише невеликачастина їхніробитькориснудію.Інша жчастина вбільшостівипадківшкідлива, бопроявляєфізіологічнуактивність надпотрібномумісціорганізму.Швидкийвивідлікарськоїречовини ізорганізмуобумовлюєнеобхідністьїї новоговведення.

>Проміжок години від моментувведенняліків доприпинення їхнілікувальної дії можназбільшити,підвищивши їхнікількість удозі, що вводитися одноразово. Аліцеприведе доще болеевисокогопікаконцентраціїліків вкрові ітканинах й болееяскравовираженійпобічній дії. Отже,дужеважливо,щобконцентраціялікарськоїречовини ворганізмі раз в раз був напевномупостійномурівні.

Такогоефекту можнадомогтися задопомогоюпринциповоновоїлікарськоїформи, такзваноїмакромолекулярноїтерапевтичноїсистеми. Таких системахвикористається нефізіологічнаактивністьполімерів, а їхніоригінальніфізико-хімічнівластивості,такі, якздатністьрозчиняти всобілікарськіречовини іпотімвиділяти їхнього зарахунокдифузії.

>Макромолекулярнітерапевтичнісистемимаютьрозміри відчастокміліметра додекількохсантиметрів.Їх можнавводитиусерединуорганізму чиприкріплювати нашкірі числизовійоболонці. Убільшостівипадківлікарськаречовина непов'язана ізелементамисистеми, йїївиділенняявляє собоюфізичний процес,здійснюваний позаданійпрограмі.Найбільш вибачимо типом таких систем якщорозчин чисуспензіялікарськоїречовини у твердому,біосумісномуполімері,наприкладполідиметилсилоксані. У цьомувипадкушвидкістьвиділеннялікарськоїречовинивизначаєтьсяшвидкістюрозчиненняполімеру.Саме на такомупринципіпобудованапротизапліднамакромолекулярнатерапевтична система «>Прогестасерт», щозабезпечуєпопередженнявагітностіпротягом одного року.Така системаприкріплюється до матки іподає вїїпорожнинустероїднийконтрацептив – прогестерон. Церечовинадуженестійка – вонамайжеповністюруйнується впечінці припершому жпроходженні з струмомкрові. Томуранішедоводилосякористуватися таблетками зсинтетичними аналогамипрогестерону, болеетоксичними, котрівикликалиалергічніреакції. При новомупідходітакінебажанінаслідки практичновиключаються.Важливо знаті, щодіятакоїсистемиможе бутиперервана в останній момент години, варто лишевитягтиїї ізпорожниниорганізму. Однак убагатьохвипадках, особливо тоді, коли системаімплантована,наприклад, подшкіру,цедостоїнствоперетворюється внедолік. У зв'язку зцим усє понадширокепоширення у наше годинузнаходятьсистемибіосуміснихполімерів,здатнихпоступовопереходити врозчин приконтакті ізрідкимисередовищамиорганізму.Процес переходу врозчинможе бути сутофізичнимрозчиненням чивідбуватися зарахунокрозривуосновнихзв'язківмакромолекулиполімеру ізутвореннямрозчиннихнизькомолекулярнихпродуктів.Швидкістьвиділеннялікарськоїречовини в цьомувипадкувизначаєтьсяшвидкістюрозпадутвердоїполімерноїматриці, анеобхідністьвитягуматриці после того, яклікуваннязавершилосявідпадає попричиніїїрозчинення.

Наосновібіорозчиннихполімеріврозробленілікарськізасоби длялікуваннягінекологічних,стоматологічних ііншихзахворювань. Упромисловевиробництвовпровадженийновийвисокоефективнийзасіб „>Тринітролонг”, щоміститькласичний препарат,якийвикористовується пристенокардії,-нітрогліцерин.Строкфункціонування „>Тринитролонга”коливається від двох дочотирьох часів.Саме скільки години іпотрібно длянадійногопопередження приступу. Апочинаєцей препаратдіяти черезліченісекунди.

>Трохи понадскладнубудовумаютьматриці мембранного типу іосмотичніміні-насоси,основноюробочоючастиною якієполімернанапівпроникна мембрана. Один ізнайбільшпростихпристроїв цого типузапропоновано длялікуванняонкологічнихзахворювань.Безпосередньо напухлинуімплантують резервуар, одназістінокякогозроблена ізполіоксіетилметакрилатноїмембрани,проникної длялікарськоїречовини.

>Від резервуаравідходять йвиводятьсяназовнідвітонкі трубки, через котрі йогонаповнюютьрізнимилікарськимирозчинами, щонадходять через мембрану позаданійпрограмі доураженого органу.

>Зараз вжестворені десяткирізного родупристроїв, щодозволяютьтією чиіншоюміроюреалізуватипринципиконтрольованоїподачілікарськоїречовини.Середцихпристроївнайбільшуніверсальний типявляють собою,імовірно,нашкірнітерапевтичнісистеми,використовувані длятривалої ібезперервноїподачілікарськихречовин черезнеушкодженушкіру.Цісистемиявляють собоютонкі (порядку 1 мм)вироби, щоскладаються іздекількохшарів. Резервуар ізлікарськоюречовиною ззовнішньоїсторонизахищенийнепроникноюметалевоюфольгою, а звнутрішньої –мікропористоюмембраною, щорегулюєшвидкістьвиділеннялікарськоїречовини поддієюградієнтаконцентрації, із боцімембрани,зверненої дошкіри,єадгезив длякріпленнявсієїсистеми.

>Такісистемиподаютьлікарськуречовину вкровообіг і у цьомуаналогічні таблеткам,ін'єкціям чимазям. Однак навідміну від нихлікарськаречовинаподається ізпевноюшвидкістюпротягомдекількохдіб.Мембрани для таких системвиготовляють зефірівцелюлози,поліпропілену і т.д.Їхнюпроникністьрегулюютьтехнологічнимиприйомами,наприклад,зміноюпористості чикоефіцієнтаскрученості пір.

Настадіїекспериментальноїперевірки теперперебуваютьсистеми, принцип дії які у максимальномуступенівідповідаєфізіологічному. Добревідомо, щонадходженнябудь-якоїфізіологічноактивноїречовини до кровообігуконтролюєтьсярегуляторними системамиорганізму. Кожнаречовиназ'являється у тому момент і утіммісці, коли і де вонпотрібна. Нааналогічномупринципізворотного зв'язкупобудована,наприклад, система длявиділенняінсуліну.Ця системастворена зпроникної для води,інсуліну іглюкозиполімерноїмембрани. Уцюмікрокапсулупоміщають комплексінсуліну ізвисокомолекулярнимбілком, що великірозмірів нездатнийпроникати через мембрану.Білокпідбирають таким чином,щобміцність його зв'язку ізінсуліном був невелика і комплексмігдисоціювати поддієюглюкози.Тоді ізпоявою взовнішньомусередовищінадлишкуглюкозиостанняпроникаєусерединукапсули івитісняєбілок із його комплексу ізінсуліном. Усистеміз'являєтьсявільнийінсулін,кількістьякого точноеквівалентнакількостіглюкози, що проникла через мембрану. Таким чином,програмаподачіінсуліну вкожен момент годинивизначається самиморганізмом,тобторівнемглюкози вкрові.


>Розділ 4.Створенняштучнихорганів йтканин

 

У наш годину все понад людейпотребуютьпротезуваннярізноманітнихорганів. Уякостіпротезіввикористовуютьорганидонорів, але йвраховуючизростаючіпотребі впротезуваннядонорськихорганів невистачає. Томурозробленіштучніоргани.Слідпояснити, що подштучними органамирозуміють якпевнізамінникиорганів зполімернихкомпозицій (>суглоби,кістки,клапанисерця), то йвирощені методамибіотехнологіїзамінникишкіри,хрящів, котріскладаються зживихклітин. Алістворитискладніоргани –легені,серце,печінку такими методами, на наш годинунеможливо.

>Середштучнихорганів одними знайпоширенішихєклапанисерця. У США вперіод із 1961 по 1981 р. було б проведено 2135операцій

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація