¿Qué son los materiales biopolímeros?
Los materiales biopolímeros, también conocidos como materiales biomédicos, se refieren a materiales inanimados utilizados con fines médicos y utilizados en contacto con tejidos biológicos para formar funciones. Incluye principalmente materiales poliméricos biomédicos, materiales cerámicos biomédicos, materiales metálicos biomédicos y materiales compuestos biomédicos. Los campos de investigación involucran ciencia de materiales, química, medicina y ciencias de la vida. Los materiales poliméricos biomédicos son una disciplina emergente entre la medicina moderna y la ciencia de los polímeros. Implica muchas disciplinas avanzadas como la física, la química, la bioquímica, la patología y la hematología. En la actualidad, la aplicación de materiales poliméricos médicos se ha extendido por todo el campo médico (como órganos artificiales, reparación quirúrgica, fisioterapia y rehabilitación, diagnóstico y tratamiento, etc.).
Debido a que los materiales poliméricos médicos pueden tener diferentes propiedades físicas y químicas mediante el control de la composición y estructura para satisfacer diferentes necesidades, son resistentes al envejecimiento biológico y tienen buena estabilidad biológica como materiales para implantes a largo plazo. Propiedades, propiedades físicas y mecánicas, es fácil de procesar y formar, tiene fácil acceso a las materias primas y es fácil de desinfectar y esterilizar. Por lo tanto, ha atraído una atención generalizada y se ha convertido en la variedad más utilizada y consumida entre los materiales biológicos. En los últimos años, la demanda de desarrollo ha crecido rápidamente. La investigación sobre materiales poliméricos médicos aún se encuentra en la etapa empírica y semiempírica y aún no ha podido basarse en el diseño molecular, basado en la relación entre la estructura y el rendimiento del material, la composición química del material, Propiedades superficiales y compatibilidad de los tejidos vivos. Investigar y desarrollar nuevos materiales basados en la relación entre ellos. Actualmente, se utilizan más de 90 variedades en el mundo y los materiales poliméricos médicos consumidos en los países occidentales están creciendo a un ritmo del 10% al 20% cada año. Con la mejora del nivel de vida de las personas y la búsqueda de una calidad de vida, la demanda de mi país de materiales poliméricos médicos seguirá aumentando.
Los materiales poliméricos sintéticos tienen estructuras químicas y propiedades físicas muy similares a los polímeros naturales en órganos y tejidos humanos, por lo que pueden implantarse en el cuerpo humano para reemplazar parcial o completamente los órganos relevantes. Por lo tanto, se ha utilizado más ampliamente en el campo de la medicina moderna y se ha convertido en un importante material pilar de la medicina moderna. La investigación actual se centra principalmente en materiales poliméricos y materiales biodegradables y de liberación controlada de fármacos para implantes quirúrgicos.
Los materiales poliméricos utilizados para implantes quirúrgicos son resistentes al envejecimiento biológico. Como materiales para implantes a largo plazo, tienen buena estabilidad biológica y propiedades físicas y mecánicas. Son fáciles de procesar y las materias primas están fácilmente disponibles. y fáciles de esterilizar. Son ampliamente aceptados por la gente. Este tipo de material se utiliza principalmente en restauraciones biológicas de tejidos duros y blandos, órganos artificiales, vasos sanguíneos artificiales, lentes de contacto, materiales de membrana, adhesivos y productos para cavidades. Su característica es que la mayoría de ellos no tienen actividad biológica, no son fáciles de combinar firmemente con los tejidos y pueden provocar fácilmente toxicidad, reacciones alérgicas y otras reacciones. Sin embargo, todavía existen muchos problemas con los materiales poliméricos utilizados como implantes de carga. La investigación actual se centra principalmente en mejorar la seguridad de los materiales para los organismos; mejorar la compatibilidad de los tejidos y la sangre; mejorar las propiedades biológicas y mejorar las propiedades mecánicas y físicas; . En términos de materiales de biopelícula, el quitosano, que tiene una estructura de polisacárido polimérico lineal, es un derivado desacetilado de la quitina. No es tóxico ni antigénico y puede autodegradarse en el cuerpo y puede promover la curación de heridas. tiene buena permeabilidad, contiene grupos amino libres y puede unir moléculas de ácido. Es el único polisacárido alcalino entre los polisacáridos naturales. Por lo tanto, tiene muchas propiedades físicas y químicas especiales y funciones fisiológicas, y puede usarse como membrana de riñón artificial y piel artificial en biomateriales médicos.
Los componentes principales de los materiales poliméricos médicos biodegradables son el ácido poliláctico, el alcohol polivinílico y los polisacáridos y proteínas naturales modificados. Se utilizan principalmente en clínica para reemplazar temporalmente tejidos y órganos, o como sistemas y administración de liberación sostenida de fármacos. portadores, suturas quirúrgicas absorbibles, apósitos para heridas, etc. Sus características son que es fácil de degradar y los productos de degradación se excretan del cuerpo a través del metabolismo y no tienen ningún efecto sobre el crecimiento del tejido. Se ha convertido en la dirección de desarrollo de los materiales poliméricos médicos.
El sistema de liberación controlada de fármacos poliméricos no solo puede mejorar la eficacia del fármaco, simplificar el método de administración y reducir en gran medida los efectos tóxicos y secundarios del fármaco, sino que el sistema de liberación controlada nanodirigido también puede permitir que el medicamento se administre en el sitio predeterminado en la dosis diseñada, se libere lentamente en el cuerpo a una cierta velocidad dentro del rango de tiempo requerido, para lograr el propósito de tratar ciertas enfermedades o regular la fertilidad, como los nuevos avances de la investigación en control. sistemas de liberación de péptidos poliméricos o fármacos proteicos, para aquellos péptidos o péptidos que son ineficaces por vía oral. La aplicación clínica de fármacos proteicos muestra perspectivas alentadoras.