Vật Liệu Y Sinh Và Ứng Dụng, Công Nghệ Vật Liệu Trong Y Sinh Học

Với sự cải cách và phát triển không xong của technology y tế cùng mức sinh sống ngày càng nâng cao của nhỏ người, những loại vật liệu y tế đã bước đầu được sử dụng rộng rãi trong những mô người. Tính tương hợp, tương xứng máu và năng lực phân diệt giữa vật tư y tế và mô người Người ta ngày càng chăm chú nhiều hơn đến những vấn đề khác. Sau đây là một khối hệ thống phân tích và luận bàn về áp dụng của vật liệu phân bỏ sinh học trong nghành y sinh. Đầu tiên, một phân tích sơ cỗ được tiến hành trên phương pháp phân hủy của vật tư phân diệt sinh học, tiếp đến các vật tư phân hủy sinh học phổ biến trong nghành nghề y sinh được phân tích theo tiến trình và tiêu chuẩn chỉnh nguồn. Phân loại và reviews ứng dụng của một số vật liệu tiêu biểu trong y sinh.

Bạn đang xem: Vật liệu y sinh và ứng dụng

1. Cơ chế phân hủy của vật liệu phân diệt sinh học

Các vật tư phân bỏ sinh học hệ trọng với môi trường thiên nhiên sinh học của không ít yếu tố không giống nhau như dịch cơ thể, đại phân tử hữu cơ, enzym, nơi bắt đầu tự do, tế bào, v.v., và từ từ phân diệt thành các hợp chất có trọng lượng phân tử rẻ thông sang một loạt các phản ứng như thủy phân, enzym phân hủy và oxy hóa. Solo phân. Sau các phản ứng hấp thu, tiêu hóa và chuyển hóa, các sản phẩm thoái hóa được loại trừ ra khỏi khung người hoặc tham gia vào quá trình chuyển hóa thông thường của khung người sẽ được cơ thể hấp thụ để xong xuôi quá trình thoái hóa. Nếu dịch khung hình xâm nhập vào vật tư sinh học từ tế bào hoặc một nhân tố nào kia của vật liệu sinh học tập được hòa hợp trong dịch cơ thể, vật liệu đó đã nở ra do sự tăng thể tích và tự thải trừ chất của nó. Quá trình này tàn phá liên kết hydro và lực van der Waals của thiết yếu vật liệu. Sẽ gây nên ra những vết nứt hoặc khoảng trống trong đồ vật liệu, và cuối cùng vật liệu sẽ dần dần bị phân huỷ hoá học tập trong môi trường sinh học. Trong thực tế lâm sàng, đầy đủ người mong muốn rằng những vật liệu phân diệt sinh học tập được ghép ghép cũng sẽ xong xuôi các bội phản ứng phân hóa cùng phân diệt trong tiến trình xử lý tế bào sinh học theo các bước tương tự, để tránh khung người bị viêm hoặc bội nghịch ứng căng thẳng do vật liệu được cấy ghép nguyên đồ gia dụng liệu. Họ biết rằng thời gian điều trị mô da thường trong vòng 3 cho 10 ngày, thời gian điều trị mang lại mô tạng thường từ 1 đến 2 tháng, thời hạn điều trị cho các mô tạng to thường từ 6 mon trở lên. Sau khi vật liệu sinh học phân hủy sinh học được cấy vào khung người con người, công suất phân hủy với các thành phầm phân hủy của chúng có ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh sinh học, bội phản ứng vật hóa học và phản bội ứng khung hình con người. Tốc độ phân hủy lờ lững hoặc thời gian tồn tại lâu của các thành phầm thoái hóa có thể dễ dàng tạo ra tình trạng viêm trong số mô của bé người. , huyết khối và các phản ứng có hại khác. Các nghiên cứu và phân tích <6> đã đã cho thấy rằng quá trình phân hủy và quy trình của hầu hết các vật tư phân hủy sinh học không phù hợp với kết quả mong đợi tốt nhất. Vì chưng đó, trong nghiên cứu và vận dụng lâm sàng vật liệu phân huỷ sinh học, các vấn đề tương quan đến sự phân huỷ của vật liệu phân huỷ sinh học cần được xử trí thận trọng, đặc biệt là tốc độ phân huỷ và sản phẩm phân huỷ.

2. Phân các loại cơ bản và áp dụng của vật tư phân bỏ sinh học

Vật liệu phân hủy sinh học được sử dụng trong khung người con người và phải thỏa mãn nhu cầu các đk nghiêm ngặt về phiên bản thân vật tư và tính năng của nó đối với khung người con người: dễ dàng gia công, ngân sách chi tiêu rẻ, dễ dàng khử trùng, thời hạn phân bỏ xác định, tính định hình sinh học với cơ tính để thỏa mãn nhu cầu nhu cầu của địa điểm cấy, tương hợp mô tốt, tương xứng máu và tương thích cơ học, không có phản ứng pyrogen, độc tính di truyền, khiến quái thai với gây ung thư, ko kích ứng với mẫn cảm.

Hiện nay, vật liệu phân bỏ sinh học hoàn toàn có thể được phân các loại theo các quy trình với nguồn không giống nhau, bao hàm vật liệu polyme phân bỏ tự nhiên, vật tư polyme phân hủy tổng hợp vày vi sinh vật và vật tư polyme phân hủy tổng đúng theo hóa học <3,9>. Việc phân loại và ứng dụng cụ thể được bắt tắt như sau:

1. Vật liệu phân diệt sinh học polyme từ nhiên

Hiện nay, các vật liệu phân diệt sinh học polyme tự nhiên được sử dụng phổ cập nhất trong nghành y sinh công ty yếu bao gồm gelatin, collagen, polysaccharides cùng tơ fibroin.

(1) cấu tạo từ chất gelatin

Gelatin đa số có xuất phát từ da, xương, gân, đuôi và những mô không giống của động vật hoang dã có vú. Khả năng đáng chăm chú nhất của nó là polyme phối hợp trong nước, từ bỏ từ co giãn và mượt ra sau khi hấp thụ nước, và gồm tính tương thích sinh học, tạo ra gel với phân hủy sinh học. Với tính năng của gelatin là dễ tạo thành thành, dễ phân hủy vị enzym và dễ hấp phụ vào khung người người, nó hoàn toàn có thể được thực hiện làm nguyên vật liệu giải phóng chậm rãi trong hóa học mang, tá dược hoặc vỏ thuốc giải phóng chậm; vì khả năng thấm khí và thấm nước tốt Là một các loại băng vết thương và cấu tạo từ chất da nhân tạo, nó có thể ngăn chất lỏng từ lốt thương hoặc sự xuất hiện của các triệu bệnh nhiễm trùng trang bị cấp; bên cạnh ra, những chất sửa chữa thay thế huyết tương bởi gelatin rất có thể phân hủy, không độc và không khiến miễn dịch, vv ưu thế lâm sàng.

(2) Collagen

Collagen là thành phần thiết yếu của tế bào liên kết, chiếm khoảng 1/3 hàm lượng protein ở hễ vật. Nó đa số được tìm thấy trong các mô, da, dây chằng cùng sụn rượu cồn vật. Nó có tính năng hỗ trợ những cơ quan trong cơ thể, bảo trì sự ổn định cơ học, độ bọn hồi và sức mạnh. Là tài nguyên sinh vật dụng tự nhiên, nó có các đặc điểm là tương thích sinh học tốt, tính sinh miễn kháng thấp và dễ phân diệt sinh học; sử dụng lâm sàng cho thấy thêm collagen có thể thúc đẩy xứng đáng kể việc sửa chữa, tái chế tạo và tái chế tác lại những mô bị lỗi; dẫu vậy nó thiếu đủ Độ bền cơ học rất có thể được cải thiện bằng cách sửa đổi liên kết ngang hoặc áp dụng hỗn hợp với các vật liệu sinh học khác>. Hiện nay, collagen đã có sử dụng rộng rãi trong vấn đề điều chế chỉ khâu phân diệt sinh học, chất cầm và không để mất máu và băng dấu thương, miếng dán sinh học, vật dụng liệu sửa chữa xương, màng lọc máu, chất cố gắng máu, chất mang giải tỏa thuốc và có tác dụng giàn giáo kỹ thuật mô, các cách thức điều trị nhãn khoa khác nhau. Các khía cạnh. Tuy nhiên, vị sự phức tạp của những vấn đề lâm sàng và nhu cầu upgrade sản phẩm, vẫn còn nhiều sự việc cần giải quyết trong nghiên cứu ứng dụng của collagen, chẳng hạn như phản ứng miễn dịch tàng ẩn của collagen dị hợp, năng lực gây độc tế bào của liên kết chéo cánh còn lại. đại lý phân phối và cấy ghép. Độ bền cơ học cùng khả năng kiểm soát sự suy thoái của các sản phẩm y hệt như collagen.

(3) vật liệu polysaccharide

Vật liệu polysaccharide hầu hết có xuất phát từ tinh bột, axit hyaluronic, heparin, chitin và những thành phần khác, và tài năng tương yêu thích sinh học và kĩ năng phân hủy sinh học tập của bọn chúng là hết sức lý tưởng. Trong tự nhiên, chitin có hàm lượng phong phú và đa dạng và là một trong nhóm lớn những polysaccharid quan trọng, ngoài cellulose. Nó không ô nhiễm và không có công dụng phụ. Nó tất cả ái lực tốt với các tế bào của bé người, không gây ra sự loại trừ và có tác dụng tương phù hợp sinh học giỏi và khả năng phân hủy. Bên cạnh ra, nó còn có đặc tính phòng khuẩn, kháng virut, kháng u, thúc đẩy quá trình chữa lành lốt thương và năng lực hấp phụ mạnh. Vì chitin chứa nhiều nhóm phân rất như links hydro và gồm độ kết tinh cao, không tan trong axit cùng kiềm, khó tan nội địa nên khung hình khó sử dụng. Tuy nhiên, chitin rất có thể được phối hợp trong axit loãng và dịch khung hình sau khi được khử hóa thành chitosan, và rất có thể được áp dụng bởi khung người người. Chitin và chitosan có công dụng phản ứng hóa học cao, và những dẫn xuất của chúng sau quy trình amid hóa, cacboxyl hóa, xanh tím, axit hóa cùng các đổi khác khác được sử dụng rộng thoải mái trong nghành nghề dịch vụ y tế, chẳng hạn như chất cầm cố máu, hóa học tạo bông, chỉ khâu phẫu thuật có thể hấp thụ, domain authority nhân tạo, băng vết thương, giải phóng lừ đừ tác nhân của thuốc phòng ung thư hoặc hóa trị liệu, chất mang enzyme cầm cố định, vật tư màng ngăn cách, v.v.

(4) Tơ sợi

Silk fibroin số đông có xuất phát từ tơ tằm cùng chứa rất nhiều axit amin bên phía trong nên nó có chức năng tương phù hợp sinh học tốt, cùng đã được chứng tỏ là không gây dị ứng hoặc gây ung thư, cùng với độ trong suốt với độ loáng khí xuất xắc vời, và kết quả tạo màng tốt. Tuy nhiên, do cấu tạo phân tử của tơ fibroin yêu cầu tính ko thấm nước của tơ fibroin và cơ tính sau thời điểm tạo màng không tốt. Thông qua phương thức điều chỉnh trộn trộn, những liên kết hydro và những lực khác được hiện ra giữa những đại phân tử tất cả hổn hợp và tơ fibroin là Việc khiến cho phân tử tơ fibroin biến đổi cấu trúc gồm thể nâng cấp hiệu quả các đặc thù cơ học, tính nhiệt và khả năng hòa tan trong nước của vật liệu tơ tằm. Hiện tại nay, trong nghành nghề y sinh, nó được sử dụng rộng rãi trong những vật liệu bọc vết thương, da nhân tạo, dây chằng gân nhân tạo, kính áp tròng, hóa học mang thuốc, hóa học mang mạch máu tự tạo và các nghành nghề dịch vụ khác.

2. Vi sinh trang bị tổng hợp vật liệu polyme phân hủy

Vi sinh đồ dùng tổng hợp các vật liệu polyme hoàn toàn có thể phân diệt đề cập tới sự việc sử dụng một số trong những chất hữu cơ nhất mực (chẳng hạn như glucose hoặc tinh bột) có tác dụng nguồn thực phẩm nhằm tổng hợp chất hữu cơ nguồn cacbon thành polyester với các đặc điểm khác biệt dưới một loạt những phản ứng tinh vi như lên men của vi sinh thiết bị Hoặc những polyme polisaccarit. Hiện nay nay, vật tư phân bỏ sinh học tập tổng đúng theo polyme vi sinh được sử dụng rộng rãi trong thực hành lâm sàng nhà yếu bao gồm hai loại: biopolyester (PHA) cùng polyhydroxybutyl ester (PHB). Mang PHB làm cho ví dụ. PHB là một polyme phân tử cao được tổng đúng theo bởi các tế bào vi sinh vật. Kết cấu và năng suất của nó không giống với những vật liệu hoàn toàn có thể phân bỏ đại phân tử từ bỏ nhiên, tuy nhiên giống với các polyme polyeste phệ hơn, với việc tổng hợp tự nhiên và hóa học hoàn toàn có thể phân hủy lợi thế của polyme, các thành phầm phân hủy sau cùng được thải ra bên ngoài dưới dạng carbon dioxide với nước thông qua quy trình trao thay đổi chất, không có ngẫu nhiên chất độc hại nào. Rất có thể được sản xuất bằng phương pháp tổng hòa hợp các nguyên liệu hóa học. Xung quanh ra, Tang Suyang với các phân tích khác đã cho là PHB có chức năng tương yêu thích sinh học hay vời. Hiện tại nay, nó đã có sử dụng rộng thoải mái trong chỉ khâu phẫu thuật hoàn toàn có thể hấp thụ, vật tư chỉnh hình cùng hệ thống kiểm soát và điều hành thuốc.

3. Tổng thích hợp hóa học những vật liệu polyme phân hủy

So cùng với polyme từ bỏ nhiên, vật liệu polyme phân hủy sinh học được tổng vừa lòng bằng cách thức hóa học có thể được gạn lọc theo yêu cầu của các ứng dụng thực tế, bằng cách chọn những monome say đắm hợp, hoặc bằng phương pháp kiểm soát các điều khiếu nại phản ứng trong quá trình tổng hợp, hoặc triển khai các đổi khác hóa lý đơn giản và giá thành thấp , vv, để kiến thiết và điều chỉnh cấu trúc và công suất của nó để đạt được mục đích tổng hợp vật liệu mục tiêu. Ví dụ, thông qua các phương pháp kiểm rà soát hóa học, cường độ, tốc độ phân hủy, kết cấu vi xốp và tính ngấm của vật liệu polyme có thể được nâng cấp để mở rộng lĩnh vực ứng dụng. Trong số polyme phân bỏ sinh học tập được tổng hòa hợp hóa học hiện nay được cải tiến và phát triển và nghiên cứu, chuỗi bao gồm thường chứa những nhóm este rất có thể thủy phân, đội amido hoặc team urê. Sau đó là loại vật tư polyme phân diệt được tổng hợp về mặt hóa học được phân tích nhiều nhất và được sử dụng rộng rãi nhất trong thực hành y sinh lâm sàng bây chừ — vật liệu polyester béo, ví dụ như polyglycolide (PGA), axit polylactic (PLA) cùng axit polylactic-copolyme axit glycolic (PLGA ), polycaprolactone (PCL), v.v. Sẽ được giới thiệu.

(1) Polyglycolide (PGA)

PGA là polyester béo tuyến tính có cấu tạo đơn giản nhất. Nó thực hiện axit glycolic có tác dụng nguồn cơ bạn dạng và có nhiều loại nguyên liệu, chủ yếu là củ cải đường, nước xay nho chưa trưởng thành và mặt đường mía. Trong các các polyme phân bỏ sinh học hiện tại có, tốc độ phân diệt của PGA kha khá nhanh, đặc trưng cường độ phân hủy cấp tốc trong thời hạn ngắn. PGA là vật liệu polyme phân diệt sinh học trước tiên được áp dụng để dung nạp chỉ khâu phẫu thuật. Những chất đưa hóa của thành phầm thoái hóa axit glycolic cuối cùng hoàn toàn có thể được bài tiết hoàn toàn khỏi khung hình mà không gây hại cho cơ thể con người. Một số tài liệu cho thấy thêm sau khi chỉ khâu PGA sống trong cơ thể 2 tuần, thời gian chịu đựng kéo hoàn toàn có thể giảm đi một nửa và cơ thể có thể đạt mang đến trạng thái thoái hóa với hấp thụ trọn vẹn trong khoảng tầm 4 tháng. Vật liệu PGA được điều chế bởi vì axit glycolic có trọng lượng phân tử hơn 10.000 và rất có thể được thực hiện để chỉ khâu phẫu thuật. Mặc dù nhiên, bởi độ kết tinh cao (46% -50%) vì thế nó có nhược điểm là rất khó gia công, độ bền thấp, tốc độ phân hủy nhanh bắt buộc không thỏa mãn nhu cầu được yêu cầu về tính chất năng của vật tư cấy ghép. Vày vậy, tín đồ ta sửa thay đổi nó trải qua nhiều phương thức để buổi tối ưu hóa các đặc thù vật lý và hóa học tập của nó nhằm mở rộng nghành nghề ứng dụng của nó. Ví dụ, thông qua đổi khác đồng trùng hòa hợp để sản xuất thành đồng trùng đúng theo tích hợp những đặc tính của cả hai để nâng cấp khả năng phân hủy, tính cân xứng sinh học, đặc thù cơ học tập của PGA, v.v.; hoặc tiến hành sửa đổi pha trộn để chế tác thành láo lếu hợp bằng cách thêm tua polyme hoặc phụ gia của chính nó, v.v., Để cải thiện độ bền và các đặc tính không giống của PGA. Hiện nay, PGA biến đổi đã được sử dụng rộng rãi trong chỉ khâu hấp thụ, nghệ thuật mô, hệ thống điều hành và kiểm soát thuốc, đinh xương rất có thể hấp thụ, tấm xương cùng vật liệu sửa đổi phẫu thuật.

(2) Axit polylactic (PLA)

Năm 1966, Kulkarni et al. Phân biệt rằng PLA trọng lượng phân tử thấp cùng trọng lượng phân tử cao có công dụng tương mê say sinh học tốt vời. Các thành phầm phân huỷ sau cùng là H2O và CO2. Sản phẩm trung gian axit lactic cũng là 1 trong chất đưa hóa đường thông thường trong cơ thể, sẽ không gây ra bất kỳ ảnh hưởng xấu nào mang lại sinh vật. Điều này dẫn đến việc phân tích và ứng dụng PLA như một vật liệu y sinh <29-30>. Năm 1997, PLA đã có được FDA phê chu đáo để thực hiện lâm sàng như tá dược chế tác sinh học và chỉ khâu y tế. PLA là một trong những homopolyme của monome axit lactic. Cũng chính vì lactide (LA) là 1 trong phân tử không đối xứng, có hai nhiều loại chất hoạt động quang học, do vậy PLA cũng có thể có axit L-polylactic (PLLA), axit polylactic thuận tay buộc phải (PDLA), axit polylactic (PDLLA) cha loại này thông số kỹ thuật kích thước. Trong các đó, PLLA cùng PDLA là các polyme bán tinh thể tất cả độ bền kéo cao và vận tốc phân bỏ chậm. Bọn chúng là vật tư lý tưởng cho vật liệu tạo hình phẫu thuật, chỉ khâu phẫu thuật mổ xoang và vật tư cấy ghép; trong khi PDLLA là hóa học đồng trùng thích hợp vô định hình với chất lượng độ bền và tốc độ phân bỏ thấp. Nhanh chóng, thường xuyên được áp dụng trong chất vận chuyển thuốc cùng giàn giáo tái tạo thành mô có độ bền thấp. Mặc dù nhiên, tốc độ xuống cung cấp của PLA&# 39 rất khó kiểm soát, giòn và năng lực chống va đập kém, điều đó làm tinh giảm nghiêm trọng phạm vi vận dụng của nó. Trong số những năm gần đây, người ta đã sử dụng những phương pháp biến đổi khác nhau như đổi mới tính đồng trùng hợp, pha chế axit polylactic từ tăng cường, hoặc tạo vật tư composite với các chất khác để điều hành và kiểm soát tốc độ phân diệt và nâng cao tính hoạt bát của PLA, nhằm không kết thúc mở rộng áp dụng của nó lĩnh vực. Ví dụ, axit polylactic là 1 trong polyme kỵ nước, hạn chế ứng dụng của chính nó trong hóa học mang thuốc. Do đó, người ta nâng cấp tính ưa nước của nó bằng phương pháp đồng trùng hòa hợp axit polylactic với những chất ưa nước (như polyetylen glycol, axit polyglycolic, polyetylen oxit,…). Hiện nay nay, cấy ghép PLA / PLGA đã có sử dụng thoáng rộng làm hóa học mang giải phóng đủng đỉnh và có kiểm soát cho các loại thuốc chống khối u, polypeptide, dung dịch protein cùng thuốc Trung Quốc. Xung quanh ra, PLA cùng PLA sửa đổi được sử dụng rộng rãi trong vật tư nhãn khoa, chỉ khâu phẫu thuật, vật tư cố định bên phía trong cho gãy xương và sửa chữa thay thế kỹ thuật mô.

(3) Polycaprolactone (PCL)

PCL là 1 trong những polyester mạch thẳng phân phối tinh thể có ánh nắng mặt trời nóng tan và ánh nắng mặt trời chuyển chất liệu thủy tinh thấp, chất lượng độ bền kéo khôn xiết thấp (23 MPa), độ giãn lâu năm khi đứt cao (700%), và thuận tiện hòa tan trong nhiều dung môi hữu cơ. Được nhất quán với nhiều nhiều loại polyme, nó bao gồm tính dẻo nhiệt giỏi và khả năng xử lý khuôn; bên cạnh ra, nguồn nguyên vật liệu PCL dễ dàng kiếm, vận tốc phân diệt chậm, năng lực thẩm thấu thuốc và tương thích sinh học khôn xiết tốt. Vì chưng đó, nó được sử dụng rộng thoải mái như chỉ khâu phẫu thuật, thiết bị cố định và thắt chặt ghép xương mặt trong, sản phẩm y tế và hóa học mang giải phóng có kiểm soát phân diệt sinh học. Bên cạnh ra, bằng phương pháp sửa đổi PLA để cải thiện tính ưa nước và vận tốc phân hủy, phạm vi ứng dụng của nó rất có thể được không ngừng mở rộng hơn nữa, ví dụ như vật liệu sửa chữa thay thế nội tạng, da nhân tạo, màng phòng dính phẫu thuật, kỹ thuật mô với tế bào.

3. Kết luận

Vật liệu phân diệt sinh học cho biết thêm các công năng vật lý cùng hóa học, tính năng sinh học và cơ sinh học tốt, đồng thời rất có thể được điều chỉnh và xử trí theo đk thực tế, đáp ứng nhu cầu chức năng của y sinh ở mức độ lớn nhất và tạo nên chúng có ích trong nhiều nghành nghề y sinh. Được áp dụng rộng rãi, ở quá trình này, điểm nóng phân tích vật liệu phân hủy sinh học tập trong lĩnh vực y sinh đã ban đầu chuyển trường đoản cú khâu và thắt chặt và cố định sang các lĩnh vực phức tạp hơn hẳn như là vật liệu giàn giáo kỹ thuật mô. Mặc dù nhiên, trong vận dụng thực tế, chi phí cao của vật liệu phân bỏ sinh học vẫn có tác động ảnh hưởng nhất định tới việc thúc đẩy cơ sở của chúng. Đặc biệt, vấn đề kiểm soát và điều hành tốc độ suy thoái tương xứng với các đối tượng người sử dụng khác nhau buộc phải được xử lý cấp bách. Ví dụ, làm cố nào nhằm điều chỉnh vận tốc phân hủy của PCL để thỏa mãn nhu cầu nhu cầu của hóa học mang dung dịch ngắn hạn, và phương pháp điều chỉnh vận tốc phân bỏ của PLA để đáp ứng nhu cầu của kỹ thuật mô xương. Nhưng chú ý chung, fan ta tin rằng với sự cải cách và phát triển và hiện đại không chấm dứt của những ngành và công nghệ liên quan, những vấn đề liên quan đến việc kiểm soát và điều hành tốc độ phân diệt của vật tư phân bỏ sinh học tập và túi tiền vật liệu sẽ dần dần được giải quyết. Việc phân tích và phát triển các vật tư phân bỏ sinh học trong nghành nghề y sinh Ứng dụng cũng biến thành được cải tiến và phát triển hơn nữa.

1. Qui định phân diệt của vật liệu phân diệt sinh học

Các vật liệu phân diệt sinh học thúc đẩy với môi trường thiên nhiên sinh học của tương đối nhiều yếu tố không giống nhau như dịch cơ thể, đại phân tử hữu cơ, enzym, cội tự do, tế bào, v.v., và dần dần phân hủy thành những hợp chất bao gồm trọng lượng phân tử phải chăng thông qua 1 loạt các phản ứng như thủy phân, enzym phân hủy với oxy hóa. đối kháng phân. Sau những phản ứng hấp thu, hấp thụ và chuyển hóa, các thành phầm thoái hóa được loại trừ ra khỏi cơ thể hoặc gia nhập vào quá trình chuyển hóa thông thường của cơ thể sẽ được khung hình hấp thụ để xong quá trình thoái hóa. Trường hợp dịch khung người xâm nhập vào vật liệu sinh học từ tế bào hoặc một thành phần nào đó của vật tư sinh học tập được kết hợp trong dịch cơ thể, vật liệu đó sẽ nở ra vì chưng sự tăng thể tích cùng tự vứt bỏ chất của nó. Quy trình này hủy hoại liên kết hydro cùng lực van der Waals của chính vật liệu. Sẽ gây nên ra những vết nứt hoặc khoảng không trong đồ dùng liệu, và cuối cùng vật liệu sẽ dần bị phân huỷ hoá học trong môi trường thiên nhiên sinh học. Trong thực tiễn lâm sàng, các người hi vọng rằng các vật liệu phân hủy sinh học tập được ghép ghép cũng sẽ xong xuôi các phản ứng phân hóa cùng phân hủy trong tiến trình xử lý mô sinh học tập theo quá trình tương tự, để tránh cơ thể bị viêm hoặc bội phản ứng stress do vật liệu được ghép ghép nguyên vật dụng liệu. Họ biết rằng thời gian điều trị mô da thường trong vòng 3 đến 10 ngày, thời hạn điều trị mang lại mô tạng thường từ 1 đến 2 tháng, thời gian điều trị cho các mô tạng phệ thường từ 6 mon trở lên. Sau khoản thời gian vật liệu sinh học tập phân bỏ sinh học tập được cấy vào khung hình con người, hiệu suất phân hủy với các sản phẩm phân bỏ của chúng có tác động lớn đến môi trường thiên nhiên sinh học, làm phản ứng vật chất và bội nghịch ứng cơ thể con người. Vận tốc phân hủy chậm trễ hoặc thời hạn tồn tại lâu của các sản phẩm thoái hóa có thể dễ dàng tạo ra tình trạng viêm trong số mô của con người. , huyết khối và những phản ứng có hại khác. Các phân tích <6> đã chỉ ra rằng quá trình phân hủy và các bước của hầu như các vật tư phân diệt sinh học tập không phù hợp với tác dụng mong đợi giỏi nhất. Vày đó, trong phân tích và ứng dụng lâm sàng vật liệu phân huỷ sinh học, những vấn đề tương quan đến sự phân huỷ của vật liệu phân huỷ sinh học cần được xử trí thận trọng, nhất là tốc độ phân huỷ và sản phẩm phân huỷ.

2. Phân nhiều loại cơ phiên bản và áp dụng của vật liệu phân bỏ sinh học

Vật liệu phân bỏ sinh học được áp dụng trong khung hình con fan và phải đáp ứng nhu cầu các đk nghiêm ngặt về bản thân vật liệu và chức năng của nó đối với khung hình con người: dễ dàng gia công, giá cả rẻ, dễ khử trùng, thời gian phân bỏ xác định, tính ổn định sinh học và cơ tính để đáp ứng nhu cầu của địa chỉ cấy, tương hợp mô tốt, tương xứng máu và tương thích cơ học, không có phản ứng pyrogen, độc tính di truyền, gây quái thai và gây ung thư, không kích ứng và mẫn cảm.

Hiện nay, vật tư phân diệt sinh học có thể được phân các loại theo những quy trình cùng nguồn không giống nhau, bao hàm vật liệu polyme phân bỏ tự nhiên, vật liệu polyme phân diệt tổng hợp vì vi sinh đồ vật và vật tư polyme phân diệt tổng vừa lòng hóa học tập <3,9>. Bài toán phân loại và ứng dụng ví dụ được tóm tắt như sau:

1. Vật tư phân hủy sinh học tập polyme từ bỏ nhiên

Hiện nay, những vật liệu phân diệt sinh học tập polyme tự nhiên được sử dụng phổ cập nhất trong lĩnh vực y sinh chủ yếu bao hàm gelatin, collagen, polysaccharides với tơ fibroin.

(1) gia công bằng chất liệu gelatin

Gelatin hầu hết có nguồn gốc từ da, xương, gân, đuôi và những mô khác của động vật có vú. Tuấn kiệt đáng chăm chú nhất của nó là polyme tổ hợp trong nước, tự từ giãn nở và mượt ra sau thời điểm hấp thụ nước, và tất cả tính cân xứng sinh học, sinh sản gel và phân hủy sinh học. Với công năng của gelatin là dễ chế tạo ra thành, dễ dàng phân hủy vì enzym với dễ hấp phụ vào khung hình người, nó có thể được áp dụng làm nguyên vật liệu giải phóng lờ lững trong chất mang, tá dược hoặc vỏ thuốc giải hòa chậm; vì kỹ năng thấm khí cùng thấm nước tốt Là một một số loại băng lốt thương và chất liệu da nhân tạo, nó hoàn toàn có thể ngăn hóa học lỏng từ vết thương hoặc sự xuất hiện thêm của những triệu bệnh nhiễm trùng đồ vật cấp; kế bên ra, các chất thay thế huyết tương bởi gelatin có thể phân hủy, không độc và không khiến miễn dịch, vv ưu thế lâm sàng.

Xem thêm: Gạch Vân Gỗ Đồng Tâm 15X60, Gạch Vân Gỗ Đồng Tâm 1560Wood009

(2) Collagen

Collagen là thành phần bao gồm của mô liên kết, chiếm khoảng chừng 1/3 hàm lượng protein ở rượu cồn vật. Nó đa phần được tra cứu thấy trong các mô, da, dây chằng cùng sụn cồn vật. Nó có chức năng hỗ trợ các cơ quan tiền trong cơ thể, bảo trì sự bất biến cơ học, độ bầy hồi cùng sức mạnh. Là tài nguyên sinh đồ gia dụng tự nhiên, nó gồm các đặc điểm là tương hợp sinh học tập tốt, tính sinh miễn dịch thấp và dễ phân diệt sinh học; thực hiện lâm sàng cho thấy thêm collagen rất có thể thúc đẩy đáng kể vấn đề sửa chữa, tái tạo nên và tái tạo lại các mô bị lỗi; tuy thế nó thiếu đủ Độ bền cơ học hoàn toàn có thể được cải thiện bằng cách sửa đổi link ngang hoặc thực hiện hỗn phù hợp với các vật tư sinh học khác>. Hiện nay nay, collagen đã có được sử dụng rộng rãi trong bài toán điều chế chỉ khâu phân diệt sinh học, chất cầm và dữ không để máu chảy quá nhiều và băng dấu thương, tấm miếng dán sinh học, vật dụng liệu thay thế sửa chữa xương, màng lọc máu, chất ráng máu, hóa học mang giải tỏa thuốc và có tác dụng giàn giáo chuyên môn mô, các phương pháp điều trị nhãn khoa khác nhau. Các khía cạnh. Tuy nhiên, bởi vì sự tinh vi của các vấn đề lâm sàng cùng nhu cầu tăng cấp sản phẩm, vẫn còn đó nhiều vụ việc cần giải quyết trong phân tích ứng dụng của collagen, ví dụ như phản ứng miễn dịch ẩn chứa của collagen dị hợp, năng lực gây độc tế bào của liên kết chéo cánh còn lại. Cửa hàng đại lý và cấy ghép. Độ bền cơ học và khả năng kiểm soát sự suy thoái của các sản phẩm giống hệt như collagen.

(3) vật tư polysaccharide

Vật liệu polysaccharide đa số có bắt đầu từ tinh bột, axit hyaluronic, heparin, chitin và các thành phần khác, và khả năng tương thích hợp sinh học tập và kĩ năng phân diệt sinh học của bọn chúng là khôn xiết lý tưởng. Vào tự nhiên, chitin có hàm lượng đa dạng và phong phú và là một trong nhóm lớn những polysaccharid quan tiền trọng, quanh đó cellulose. Nó không ô nhiễm và ko có tính năng phụ. Nó có ái lực giỏi với các tế bào của con người, không gây ra sự vứt bỏ và có chức năng tương mê say sinh học giỏi và khả năng phân hủy. Ko kể ra, nó còn tồn tại đặc tính kháng khuẩn, chống virut, kháng u, thúc đẩy quy trình chữa lành dấu thương và kĩ năng hấp phụ mạnh. Vì chưng chitin chứa nhiều nhóm phân rất như liên kết hydro và tất cả độ kết tinh cao, không tan trong axit cùng kiềm, khó khăn tan nội địa nên khung người khó sử dụng. Tuy nhiên, chitin có thể được tổng hợp trong axit loãng với dịch cơ thể sau lúc được khử trở thành chitosan, và hoàn toàn có thể được sử dụng bởi khung hình người. Chitin với chitosan có chức năng phản ứng chất hóa học cao, và những dẫn xuất của bọn chúng sau quá trình amid hóa, cacboxyl hóa, xanh tím, axit hóa với các chuyển đổi khác được sử dụng thoáng rộng trong nghành nghề y tế, ví dụ như chất vậy máu, hóa học tạo bông, chỉ khâu phẫu thuật có thể hấp thụ, domain authority nhân tạo, băng vệt thương, giải phóng chậm tác nhân của thuốc phòng ung thư hoặc hóa trị liệu, chất mang enzyme cầm định, vật tư màng ngăn cách, v.v.

(4) Tơ sợi

Silk fibroin phần đông có bắt đầu từ tơ tằm và chứa không hề ít axit amin phía bên trong nên nó có công dụng tương ưng ý sinh học tập tốt, cùng đã được chứng tỏ là không khiến dị ứng hoặc gây ung thư, cùng với độ vào suốt với độ thoáng khí hay vời, và kết quả tạo màng tốt. Tuy nhiên, do cấu tạo phân tử của tơ fibroin đề nghị tính không thấm nước của tơ fibroin cùng cơ tính sau khi tạo màng không tốt. Thông qua phương thức điều chỉnh pha trộn, những liên kết hydro và các lực khác được hình thành giữa những đại phân tử hỗn hợp và tơ fibroin là Việc tạo cho phân tử tơ fibroin biến hóa cấu trúc tất cả thể nâng cao hiệu quả các đặc điểm cơ học, tính sức nóng và năng lực hòa rã trong nước của vật tư tơ tằm. Hiện tại nay, trong nghành nghề dịch vụ y sinh, nó được sử dụng thoáng rộng trong những vật liệu quấn vết thương, domain authority nhân tạo, dây chằng gân nhân tạo, kính áp tròng, hóa học mang thuốc, hóa học mang mạch máu nhân tạo và các nghành khác.

2. Vi sinh thứ tổng hợp vật liệu polyme phân hủy

Vi sinh đồ tổng hợp những vật liệu polyme hoàn toàn có thể phân diệt đề cập đến sự việc sử dụng một vài chất hữu cơ nhất định (chẳng hạn như glucose hoặc tinh bột) có tác dụng nguồn thực phẩm để tổng hợp chất hữu cơ mối cung cấp cacbon thành polyester với những đặc điểm biệt lập dưới một loạt những phản ứng tinh vi như lên men của vi sinh đồ vật Hoặc những polyme polisaccarit. Hiện nay nay, vật tư phân hủy sinh học tập tổng thích hợp polyme vi sinh được sử dụng rộng rãi trong thực hành thực tế lâm sàng nhà yếu bao gồm hai loại: biopolyester (PHA) với polyhydroxybutyl ester (PHB). Rước PHB làm cho ví dụ. PHB là 1 trong những polyme phân tử cao được tổng vừa lòng bởi những tế bào vi sinh vật. Cấu trúc và công suất của nó không giống với những vật liệu hoàn toàn có thể phân bỏ đại phân tử từ bỏ nhiên, tuy nhiên giống với những polyme polyeste phệ hơn, với sự tổng hợp thoải mái và tự nhiên và hóa học rất có thể phân hủy điểm mạnh của polyme, các thành phầm phân hủy ở đầu cuối được thải ra phía bên ngoài dưới dạng carbon dioxide cùng nước thông qua quy trình trao đổi chất, không có ngẫu nhiên chất ô nhiễm nào. Hoàn toàn có thể được sản xuất bằng cách tổng đúng theo các nguyên vật liệu hóa học. Ngoài ra, Tang Suyang cùng các nghiên cứu khác đã cho rằng PHB có tác dụng tương thích sinh học xuất xắc vời. Hiện tại nay, nó đã làm được sử dụng rộng rãi trong chỉ khâu phẫu thuật rất có thể hấp thụ, vật tư chỉnh hình với hệ thống kiểm soát điều hành thuốc.

3. Tổng hợp hóa học các vật liệu polyme phân hủy

So với polyme tự nhiên, vật liệu polyme phân hủy sinh học được tổng hòa hợp bằng phương pháp hóa học rất có thể được gạn lọc theo yêu cầu của các ứng dụng thực tế, bằng cách chọn các monome thích hợp, hoặc bằng cách kiểm soát những điều khiếu nại phản ứng trong quy trình tổng hợp, hoặc thực hiện các biến đổi hóa lý dễ dàng và ngân sách thấp , vv, để kiến thiết và điều chỉnh cấu trúc và năng suất của nó để có được mục đích tổng hợp vật tư mục tiêu. Ví dụ, trải qua các cách thức kiểm soát hóa học, cường độ, tốc độ phân hủy, kết cấu vi xốp với tính ngấm của vật liệu polyme hoàn toàn có thể được nâng cao để mở rộng lĩnh vực ứng dụng. Trong những polyme phân bỏ sinh học được tổng phù hợp hóa học hiện được trở nên tân tiến và nghiên cứu, chuỗi chính thường chứa những nhóm este hoàn toàn có thể thủy phân, team amido hoặc đội urê. Sau đó là loại vật liệu polyme phân hủy được tổng hòa hợp về mặt hóa học được phân tích nhiều nhất và được sử dụng rộng thoải mái nhất trong thực hành thực tế y sinh lâm sàng bây giờ — vật liệu polyester béo, ví dụ như polyglycolide (PGA), axit polylactic (PLA) và axit polylactic-copolyme axit glycolic (PLGA ), polycaprolactone (PCL), v.v. Sẽ tiến hành giới thiệu.

(1) Polyglycolide (PGA)

PGA là polyester lớn tuyến tính có cấu tạo đơn giản nhất. Nó thực hiện axit glycolic có tác dụng nguồn cơ bạn dạng và có tương đối nhiều loại nguyên liệu, chủ yếu là củ cải đường, nước xay nho chưa trưởng thành và đường mía. Trong các các polyme phân hủy sinh học hiện tại có, tốc độ phân diệt của PGA kha khá nhanh, quan trọng đặc biệt cường độ phân hủy nhanh trong thời hạn ngắn. PGA là vật liệu polyme phân bỏ sinh học thứ nhất được vận dụng để kêt nạp chỉ khâu phẫu thuật. Những chất chuyển hóa của thành phầm thoái hóa axit glycolic cuối cùng có thể được bài xích tiết hoàn toàn khỏi khung hình mà không khiến hại cho cơ thể con người. Một số tài liệu cho thấy thêm sau lúc chỉ khâu PGA nghỉ ngơi trong cơ thể 2 tuần, chất lượng độ bền kéo có thể giảm đi một nửa và cơ thể có thể đạt mang lại trạng thái thoái hóa với hấp thụ trọn vẹn trong khoảng 4 tháng. Vật tư PGA được điều chế vì axit glycolic tất cả trọng lượng phân tử rộng 10.000 và hoàn toàn có thể được áp dụng để chỉ khâu phẫu thuật. Tuy nhiên, do độ kết tinh cao (46% -50%) nên nó có nhược điểm là khó gia công, chất lượng độ bền thấp, tốc độ phân bỏ nhanh cần không đáp ứng được yêu thương cầu về tính chất năng của vật liệu cấy ghép. Vị vậy, fan ta sửa đổi nó trải qua nhiều cách thức để về tối ưu hóa các đặc thù vật lý và hóa học của nó nhằm mục tiêu mở rộng nghành ứng dụng của nó. Ví dụ, thông qua đổi khác đồng trùng thích hợp để chế tạo thành đồng trùng thích hợp tích hợp các đặc tính của cả hai để cải thiện khả năng phân hủy, tính cân xứng sinh học, tính chất cơ học tập của PGA, v.v.; hoặc tiến hành sửa đổi trộn lẫn để sinh sản thành hỗn hợp bằng cách thêm gai polyme hoặc phụ gia của bao gồm nó, v.v., Để cải thiện độ bền và các đặc tính khác của PGA. Hiện nay nay, PGA biến đổi đã được sử dụng thoáng rộng trong chỉ khâu hấp thụ, chuyên môn mô, hệ thống kiểm soát thuốc, đinh xương hoàn toàn có thể hấp thụ, tấm xương với vật liệu chỉnh sửa phẫu thuật.

(2) Axit polylactic (PLA)

Năm 1966, Kulkarni et al. Nhận thấy rằng PLA trọng lượng phân tử thấp với trọng lượng phân tử cao có khả năng tương say mê sinh học giỏi vời. Các thành phầm phân huỷ sau cuối là H2O và CO2. Thành phầm trung gian axit lactic cũng là một chất đưa hóa đường bình thường trong cơ thể, sẽ không gây ra bất kỳ ảnh hưởng xấu nào mang đến sinh vật. Điều này dẫn cho việc nghiên cứu và phân tích và vận dụng PLA như một vật liệu y sinh <29-30>. Năm 1997, PLA đã có được FDA phê trông nom để thực hiện lâm sàng như tá dược dược phẩm và chỉ khâu y tế. PLA là một homopolyme của monome axit lactic. Cũng chính vì lactide (LA) là một phân tử không đối xứng, có hai một số loại chất chuyển động quang học, bởi vì vậy PLA cũng đều có axit L-polylactic (PLLA), axit polylactic thuận tay cần (PDLA), axit polylactic (PDLLA) ba loại này cấu hình kích thước. Trong những đó, PLLA với PDLA là những polyme chào bán tinh thể gồm độ bền kéo cao và tốc độ phân hủy chậm. Bọn chúng là vật tư lý tưởng cho vật tư tạo hình phẫu thuật, chỉ khâu mổ xoang và vật liệu cấy ghép; trong khi PDLLA là hóa học đồng trùng phù hợp vô định hình với thời gian chịu đựng và vận tốc phân diệt thấp. Nhanh chóng, thường xuyên được sử dụng trong chất vận gửi thuốc với giàn giáo tái chế tác mô tất cả độ bền thấp. Tuy nhiên, vận tốc xuống cấp cho của PLA&# 39 rất khó kiểm soát, giòn và tài năng chống va đập kém, điều đó làm giảm bớt nghiêm trọng phạm vi vận dụng của nó. Trong số những năm ngay gần đây, tín đồ ta đã sử dụng những phương pháp biến đổi khác nhau như trở nên tính đồng trùng hợp, pha trộn axit polylactic từ tăng cường, hoặc tạo vật liệu composite với các chất không giống để kiểm soát tốc độ phân hủy và cải thiện tính linh hoạt của PLA, để không xong xuôi mở rộng áp dụng của nó lĩnh vực. Ví dụ, axit polylactic là một trong những polyme kỵ nước, tinh giảm ứng dụng của nó trong hóa học mang thuốc. Vị đó, người ta nâng cao tính ưa nước của nó bằng phương pháp đồng trùng phù hợp axit polylactic với những chất ưa nước (như polyetylen glycol, axit polyglycolic, polyetylen oxit,…). Hiện nay, ghép ghép PLA / PLGA đã có được sử dụng thoáng rộng làm hóa học mang giải phóng đủng đỉnh và có điều hành và kiểm soát cho các loại thuốc kháng khối u, polypeptide, thuốc protein và thuốc Trung Quốc. Không tính ra, PLA cùng PLA sửa thay đổi được sử dụng rộng thoải mái trong vật liệu nhãn khoa, chỉ khâu phẫu thuật, vật tư cố định bên phía trong cho gãy xương và thay thế kỹ thuật mô.

(3) Polycaprolactone (PCL)

PCL là một polyester mạch thẳng phân phối tinh thể có ánh sáng nóng chảy và nhiệt độ chuyển thủy tinh trong thấp, độ bền kéo rất thấp (23 MPa), độ giãn nhiều năm khi đứt cao (700%), và thuận tiện hòa tan trong nhiều dung môi hữu cơ. Được nhất quán với nhiều một số loại polyme, nó có tính dẻo nhiệt xuất sắc và năng lực xử lý khuôn; ko kể ra, nguồn nguyên liệu PCL dễ kiếm, tốc độ phân hủy chậm, kĩ năng thẩm thấu thuốc và tương xứng sinh học rất tốt. Vì chưng đó, nó được sử dụng rộng thoải mái như chỉ khâu phẫu thuật, thiết bị thắt chặt và cố định ghép xương mặt trong, đồ vật y tế và chất mang giải phóng có kiểm soát điều hành phân diệt sinh học. Ngoại trừ ra, bằng cách sửa thay đổi PLA để nâng cấp tính ưa nước và tốc độ phân hủy, phạm vi áp dụng của nó rất có thể được không ngừng mở rộng hơn nữa, ví dụ như vật liệu sửa chữa nội tạng, da nhân tạo, màng kháng dính phẫu thuật, nghệ thuật mô với tế bào.

3. Kết luận

Vật liệu phân bỏ sinh học cho thấy thêm các công năng vật lý với hóa học, công năng sinh học cùng cơ sinh học tốt, đồng thời rất có thể được kiểm soát và điều chỉnh và xử lý theo điều kiện thực tế, thỏa mãn nhu cầu nhu cầu chức năng của y sinh ở mức độ lớn số 1 và làm cho chúng hữu dụng trong nhiều nghành y sinh. Được sử dụng rộng rãi, ở quy trình tiến độ này, điểm nóng nghiên cứu và phân tích vật liệu phân diệt sinh học tập trong lĩnh vực y sinh đã bước đầu chuyển tự khâu và cố định sang các nghành nghề phức tạp hơn hẳn như vật liệu giàn giáo nghệ thuật mô. Tuy nhiên, trong áp dụng thực tế, ngân sách cao của vật liệu phân hủy sinh học vẫn có ảnh hưởng nhất định đến sự việc thúc đẩy cửa hàng của chúng. Đặc biệt, vấn đề điều hành và kiểm soát tốc độ suy thoái cân xứng với các đối tượng khác nhau yêu cầu được giải quyết và xử lý cấp bách. Ví dụ, làm gắng nào nhằm điều chỉnh tốc độ phân diệt của PCL để thỏa mãn nhu cầu nhu ước của hóa học mang thuốc ngắn hạn, và giải pháp điều chỉnh tốc độ phân hủy của PLA để đáp ứng nhu cầu nhu mong của nghệ thuật mô xương. Nhưng quan sát chung, fan ta có niềm tin rằng với sự cải tiến và phát triển và hiện đại không chấm dứt của những ngành và technology liên quan, những vấn đề tương quan đến việc điều hành và kiểm soát tốc độ phân hủy của vật liệu phân diệt sinh học và giá thành vật liệu sẽ dần dần được giải quyết. Việc nghiên cứu và trở nên tân tiến các vật liệu phân hủy sinh học trong lĩnh vực y sinh Ứng dụng cũng sẽ được cải tiến và phát triển hơn nữa.

1. Qui định phân diệt của vật liệu phân diệt sinh học

Các vật tư phân bỏ sinh học thúc đẩy với môi trường xung quanh sinh học của khá nhiều yếu tố khác biệt như dịch cơ thể, đại phân tử hữu cơ, enzym, gốc tự do, tế bào, v.v., và dần dần phân diệt thành các hợp chất tất cả trọng lượng phân tử rẻ thông sang 1 loạt những phản ứng như thủy phân, enzym phân hủy và oxy hóa. 1-1 phân. Sau các phản ứng hấp thu, tiêu hóa và đưa hóa, các sản phẩm thoái hóa được đào thải ra khỏi khung hình hoặc thâm nhập vào quy trình chuyển hóa bình thường của khung hình sẽ được cơ thể hấp thụ để chấm dứt quá trình thoái hóa. Giả dụ dịch khung hình xâm nhập vào vật liệu sinh học tập từ tế bào hoặc một yếu tắc nào đó của vật liệu sinh học được hòa tan trong dịch cơ thể, vật tư đó đang nở ra vày sự tăng thể tích với tự vứt bỏ chất của nó. Quá trình này phá hủy liên kết hydro cùng lực van der Waals của chủ yếu vật liệu. Sẽ gây ra những vết nứt hoặc khoảng trống trong thứ liệu, và cuối cùng vật liệu sẽ dần dần bị phân huỷ hoá học trong môi trường thiên nhiên sinh học. Trong thực tiễn lâm sàng, số đông người hi vọng rằng những vật liệu phân hủy sinh học được cấy ghép cũng sẽ chấm dứt các làm phản ứng phân hóa và phân hủy trong tiến độ xử lý tế bào sinh học theo tiến trình tương tự, để tránh cơ thể bị viêm hoặc phản nghịch ứng stress do vật liệu được cấy ghép nguyên thiết bị liệu. Họ biết rằng thời hạn điều trị mô da thường trong khoảng 3 mang lại 10 ngày, thời hạn điều trị đến mô tạng thường từ là một đến 2 tháng, thời gian điều trị cho những mô tạng lớn thường tự 6 mon trở lên. Sau thời điểm vật liệu sinh học tập phân bỏ sinh học được cấy vào khung hình con người, năng suất phân hủy cùng các thành phầm phân hủy của chúng có tác động lớn đến môi trường thiên nhiên sinh học, làm phản ứng vật chất và làm phản ứng khung hình con người. Vận tốc phân hủy chậm hoặc thời gian tồn tại thọ của các thành phầm thoái hóa có thể dễ dàng gây nên tình trạng viêm trong số mô của nhỏ người. , tiết khối và các phản ứng ăn hại khác. Các nghiên cứu và phân tích <6> đã chỉ ra rằng rằng quá trình phân diệt và tiến trình của hầu như các vật liệu phân bỏ sinh học tập không phù hợp với kết quả mong đợi tốt nhất. Vày đó, trong nghiên cứu và phân tích và áp dụng lâm sàng vật liệu phân huỷ sinh học, các vấn đề liên quan đến sự phân huỷ của vật liệu phân huỷ sinh học nên được xử lý thận trọng, đặc biệt là tốc độ phân huỷ và sản phẩm phân huỷ.

2. Phân nhiều loại cơ phiên bản và ứng dụng của vật liệu phân bỏ sinh học

Vật liệu phân hủy sinh học tập được sử dụng trong khung hình con người và phải đáp ứng các điều kiện nghiêm ngặt về bản thân vật tư và tác dụng của nó đối với khung hình con người: dễ gia công, ngân sách rẻ, dễ khử trùng, thời gian phân hủy xác định, tính định hình sinh học với cơ tính để đáp ứng nhu cầu nhu ước của vị trí cấy, cân xứng mô tốt, tương hợp máu và tương xứng cơ học, không có phản ứng pyrogen, độc tính di truyền, gây quái thai cùng gây ung thư, không kích ứng với mẫn cảm.

Hiện nay, vật tư phân diệt sinh học rất có thể được phân loại theo các quy trình cùng nguồn khác nhau, bao hàm vật liệu polyme phân diệt tự nhiên, vật tư polyme phân hủy tổng hợp vị vi sinh đồ và vật liệu polyme phân bỏ tổng hòa hợp hóa học tập <3,9>. Bài toán phân một số loại và ứng dụng rõ ràng được cầm tắt như sau:

1. Vật tư phân bỏ sinh học polyme từ nhiên

Hiện nay, những vật liệu phân diệt sinh học polyme tự nhiên và thoải mái được sử dụng thịnh hành nhất trong lĩnh vực y sinh chủ yếu bao gồm gelatin, collagen, polysaccharides với tơ fibroin.

(1) cấu tạo từ chất gelatin

Gelatin chủ yếu có xuất phát từ da, xương, gân, đuôi và các mô không giống của động vật có vú. Nhân tài đáng để ý nhất của chính nó là polyme hòa hợp trong nước, từ từ co và giãn và mềm ra sau khi hấp thụ nước, và tất cả tính tương xứng sinh học, tạo thành gel và phân hủy sinh học. Với đặc tính của gelatin là dễ tạo nên thành, dễ dàng phân hủy vì enzym và dễ hấp phụ vào khung hình người, nó rất có thể được áp dụng làm nguyên liệu giải phóng chậm trong hóa học mang, tá dược hoặc vỏ thuốc giải phóng chậm; vì khả năng thấm khí và thấm nước xuất sắc Là một một số loại băng vết thương và làm từ chất liệu da nhân tạo, nó hoàn toàn có thể ngăn hóa học lỏng từ vết thương hoặc sự mở ra của các triệu bệnh nhiễm trùng đồ vật cấp; không tính ra, các chất thay thế sửa chữa huyết tương bởi gelatin rất có thể phân hủy, ko độc và không khiến miễn dịch, vv ưu thế lâm sàng.

(2) Collagen

Collagen là thành phần chủ yếu của tế bào liên kết, chiếm khoảng 1/3 hàm lượng protein ở cồn vật. Nó chủ yếu được tìm kiếm thấy trong những mô, da, dây chằng và sụn hễ vật. Nó có tác dụng hỗ trợ những cơ quan trong cơ thể, duy trì sự định hình cơ học, độ bọn hồi với sức mạnh. Là tài nguyên sinh thiết bị tự nhiên, nó gồm các điểm lưu ý là cân xứng sinh học tập tốt, tính sinh miễn kháng thấp cùng dễ phân bỏ sinh học; thực hiện lâm sàng cho thấy thêm collagen hoàn toàn có thể thúc đẩy xứng đáng kể câu hỏi sửa chữa, tái tạo nên và tái sinh sản lại những mô bị lỗi; tuy nhiên nó thiếu đầy đủ Độ bền cơ học có thể được cải thiện bằng phương pháp sửa đổi links ngang hoặc sử dụng hỗn phù hợp với các vật liệu sinh học tập khác>. Hiện tại nay, collagen đã có sử dụng thoáng rộng trong câu hỏi điều chế chỉ khâu phân hủy sinh học, chất cầm và không để mất máu và băng vết thương, miếng dán sinh học, thiết bị liệu sửa chữa xương, màng thanh lọc máu, chất chũm máu, hóa học mang giải phóng thuốc và làm cho giàn giáo nghệ thuật mô, các phương thức điều trị nhãn khoa không giống nhau. Những khía cạnh. Tuy nhiên, bởi vì sự phức hợp của các vấn đề lâm sàng và nhu cầu upgrade sản phẩm, vẫn còn nhiều sự việc cần giải quyết trong nghiên cứu và phân tích ứng dụng của collagen, chẳng hạn như phản ứng miễn dịch ẩn chứa của collagen dị hợp, kỹ năng gây độc tế bào của liên kết chéo cánh còn lại. đại lý phân phối và cấy ghép. Độ bền cơ học và khả năng kiểm soát sự suy thoái của những sản phẩm giống hệt như collagen.

(3) vật tư polysaccharide

Vật liệu polysaccharide đa số có xuất phát từ tinh bột, axit hyaluronic, heparin, chitin và những thành phần khác, và năng lực tương thích hợp sinh học tập và kĩ năng phân hủy sinh học tập của bọn chúng là siêu lý tưởng. Vào tự nhiên, chitin bao gồm hàm lượng đa dạng chủng loại và là 1 nhóm lớn các polysaccharid quan liêu trọng, không tính cellulose. Nó không độc hại và không có tác dụng phụ. Nó bao gồm ái lực xuất sắc với những tế bào của con người, không khiến ra sự đào thải và có khả năng tương ưng ý sinh học xuất sắc và kĩ năng phân hủy. Kế bên ra, nó còn có đặc tính kháng khuẩn, phòng virut, chống u, thúc đẩy quy trình chữa lành lốt thương và khả năng hấp phụ mạnh. Vị chitin đựng nhiều nhóm phân cực như link hydro và bao gồm độ kết tinh cao, ko tan vào axit cùng kiềm, khó tan trong nước nên khung hình khó sử dụng. Mặc dù nhiên, chitin rất có thể được hài hòa trong axit loãng cùng dịch khung hình sau khi được khử trở thành chitosan, và hoàn toàn có thể được thực hiện bởi khung hình người. Chitin và chitosan có công dụng phản ứng hóa học cao, và các dẫn xuất của bọn chúng sau quy trình amid hóa, cacboxyl hóa, xanh tím, axit hóa và các đổi khác khác được sử dụng rộng thoải mái trong nghành nghề dịch vụ y tế, chẳng hạn như chất cố máu, hóa học tạo bông, chỉ khâu phẫu thuật rất có thể hấp thụ, domain authority nhân tạo, băng vệt thương, giải phóng chậm rì rì tác nhân của thuốc kháng ung thư hoặc hóa trị liệu, chất mang enzyme vậy định, vật tư màng chống cách, v.v.

(4) Tơ sợi

Silk fibroin đa số có bắt đầu từ tơ tằm cùng chứa không hề ít axit amin bên phía trong nên nó có tác dụng tương say mê sinh học tập tốt, cùng đã được chứng tỏ là không gây dị ứng hoặc gây ung thư, cùng với độ trong suốt và độ nhoáng khí xuất xắc vời, và hiệu quả tạo màng tốt. Tuy nhiên, do kết cấu phân tử của tơ fibroin cần tính không thấm nước của tơ fibroin với cơ tính sau khoản thời gian tạo màng ko tốt. Thông qua phương pháp điều chỉnh trộn trộn, những liên kết hydro và các lực khác được sinh ra giữa các đại phân tử tất cả hổn hợp và tơ fibroin là Việc khiến cho phân tử tơ fibroin thay đổi cấu trúc gồm thể nâng cấp hiệu quả các đặc điểm cơ học, tính nhiệt và kĩ năng hòa rã trong nước của vật liệu tơ tằm. Hiện nay nay, trong lĩnh vực y sinh, nó được sử dụng rộng thoải mái trong các vật liệu bọc vết thương, da nhân tạo, dây chằng gân nhân tạo, kính áp tròng, chất mang thuốc, hóa học mang mạch máu nhân tạo và các nghành khác.

2. Vi sinh vật tổng hợp vật liệu polyme phân hủy

Vi sinh thứ tổng hợp những vật liệu polyme có thể phân hủy đề cập tới sự việc sử dụng một trong những chất hữu cơ nhất mực (chẳng hạn như glucose hoặc tinh bột) có tác dụng nguồn thực phẩm để tổng hợp chất hữu cơ mối cung cấp cacbon thành polyester với các đặc điểm khác hoàn toàn dưới một loạt những phản ứng phức hợp như lên men của vi sinh vật dụng Hoặc các polyme polisaccarit. Hiện tại nay, vật liệu phân diệt sinh học tập tổng thích hợp polyme vi sinh được sử dụng rộng rãi trong thực hành thực tế lâm sàng chủ yếu bao gồm hai loại: biopolyester (PHA) cùng polyhydroxybutyl ester (PHB). Mang PHB làm ví dụ. PHB là 1 trong polyme phân tử cao được tổng phù hợp bởi những tế bào vi sinh vật. Kết cấu và năng suất của nó không giống với những vật liệu hoàn toàn có thể phân bỏ đại phân tử từ nhiên, tuy vậy giống với những polyme polyeste phệ hơn, với sự tổng hợp thoải mái và tự nhiên và hóa học rất có thể phân hủy ưu thế của polyme, các thành phầm phân hủy cuối cùng được thải ra phía bên ngoài dưới dạng carbon dioxide với nước thông qua quá trình trao thay đổi chất, ko có bất kỳ chất độc hại nào. Có thể được sản xuất bằng cách tổng thích hợp các nguyên liệu hóa học. Bên cạnh ra, Tang Suyang và các phân tích khác đã cho rằng PHB có khả năng tương thích sinh học hay vời. Hiện nay nay, nó đã có sử dụng rộng rãi trong chỉ khâu phẫu thuật rất có thể hấp thụ, vật tư chỉnh hình với hệ thống điều hành và kiểm soát thuốc.

3. Tổng thích hợp hóa học các vật liệu polyme phân hủy

So cùng với polyme trường đoản cú nhiên, vật liệu polyme phân diệt sinh học tập được tổng phù hợp bằng phương pháp hóa học hoàn toàn có thể được sàng lọc theo nhu yếu của những ứng dụng thực tế, bằng phương pháp chọn những monome ưng ý hợp, hoặc bằng cách kiểm soát những điều khiếu nại phản ứng trong quá trình tổng hợp, hoặc triển khai các thay đổi hóa lý dễ dàng và đơn giản và chi tiêu thấp , vv, để xây dựng và điều chỉnh kết cấu và công suất của nó để có được mục đích tổng hợp vật liệu mục tiêu. Ví dụ, thông qua các cách thức kiểm rà hóa học, cường độ, tốc độ phân hủy, cấu trúc vi xốp với tính ngấm của vật liệu polyme có thể được cải thiện để mở rộng nghành nghề dịch vụ ứng dụng. Trong số polyme phân bỏ sinh học tập được tổng thích hợp hóa học hiện tại được cải tiến và phát triển và nghiên cứu, chuỗi thiết yếu thường chứa các nhóm este rất có thể thủy phân, đội amido hoặc đội urê. Sau đấy là loại vật liệu polyme phân bỏ được tổng vừa lòng về mặt hóa học được phân tích nhiều nhất với được sử dụng thoáng rộng nhất trong thực hành y sinh lâm sàng hiện giờ — vật tư polyester béo, chẳng hạn như polyglycolide (PGA), axit polylactic (PLA) và axit polylactic-copolyme axit glycolic (PLGA ), polycaprolactone (PCL), v.v. Sẽ tiến hành giới thiệu.

(1) Polyglycolide (PGA)

PGA là polyester to tuyến tính có cấu tạo đơn giản nhất. Nó thực hiện axit glycolic làm cho nguồn cơ phiên bản và có khá nhiều loại nguyên liệu, hầu hết là củ cải đường, nước ép nho chưa trưởng thành và đường mía. Trong số các polyme phân hủy sinh học hiện có, tốc độ phân diệt của PGA kha khá nhanh, đặc biệt cường độ phân hủy nhanh trong thời gian ngắn. PGA là vật tư polyme phân hủy sinh học trước tiên được áp dụng để kêt nạp chỉ khâu phẫu thuật. Những chất đưa hóa của sản phẩm thoái hóa axit glycolic cuối cùng có thể được bài bác tiết trọn vẹn khỏi cơ thể mà không gây