CAS № 26811-96-1 поли-L-сүт қышқылының пішінді жад материалы ретінде жаңа қолданылуы
Фондық техника
Биополимерлер тамаша биологиялық ыдырайтындығы мен биосіңіргіштігі бар маңызды медициналық полимер материалдары болып табылады, сондықтан сыртқы бекіту құрылғыларында, тіндік инженерлік тіректерде, хирургиялық тігістерде, басқарылатын препараттарды жеткізу жүйелерінде және басқа да медициналық салаларда кеңінен қолданылады. Полилактикалық қышқыл әдетте лактидтің сақинаны ашатын полимерленуі арқылы синтезделеді. Сақинаны ашатын полимерлеу кезіндегі оптикалық конфигурацияларға байланысты лактид D-лактид, L-лактид және DL-лактид болып жіктеледі. Тиісінше, олардың полимерлену өнімдеріне поли-D-сүт қышқылы, поли-L-сүт қышқылы және поли-DL-сүт қышқылы жатады. Әдебиеттер көрсеткендей, D-лактид пен L-лактид 1:1 молярлық қатынаста сақина ашатын полимеризациядан өткенде поли-D, L-сүт қышқылы эмульсияларын алуға болады. Сондай-ақ DL-лактидтен алынған поли-DL-сүт қышқылы пішінді есте сақтау әрекетін көрсететіні құжатталған. Дегенмен, қазіргі жарияланымдар поли-L-сүт қышқылының (PLA) пішінді есте сақтау қасиеттері туралы есеп бермейді.
Өнертабыстың қысқаша мазмұны
Осы өнертабыс поли-L-сүт қышқылында пішінді есте сақтау сипаттамаларын анықтайды, осылайша оны пішінді есте сақтайтын материал ретінде жаңа қолдануды ұсынады. Өңдеу температурасы ℃ және -10 МПа полимерлеу қысымы кезінде поли-L-сүт қышқылы жады мүмкіндігі бар екі бастапқы пішінге айналуы мүмкін. Алынған материал жадты қолдайтын полимер қасиеттерін көрсету үшін тәжірибелік медицинада қолданылады. 100 °C төмен деформациядан кейін (және шамамен 100 °C дейін қыздырылғаннан кейін) поли-L-сүт қышқылы өзінің бастапқы конфигурациясын толығымен қалпына келтіре алады. Осылайша, PLA 100 °C-тан төмен пішінді есте сақтау реакциясын көрсетеді.
Биологиялық ыдырайтын пішінді есте сақтайтын материал ретінде поли-L-сүт қышқылы айтарлықтай медициналық артықшылықтар береді. Оның сақталған пішінін жылуды белсендіру арқылы in situ қалпына келтіруге болатындықтан, ол клиникалық сценарийлерде ауыртпалықсыз қалпына келтіруге немесе қайта орналастыруға мүмкіндік береді. Әрі қарай, PLA адам ағзасында уытты емес метаболиттерге дейін ыдырап, ұзақ мерзімді қалдық қаупін азайтады және қайталама хирургиялық процедуралардың қажеттілігін азайтады. Дәстүрлі пішінді есте сақтайтын қорытпалармен салыстырғанда, PLA реттелетін биоүйлесімділік пен өнімділікті қамтамасыз етеді, бұл әртүрлі клиникалық қажеттіліктерге теңшеуге мүмкіндік береді.
Сонымен қатар, поли-L-сүт қышқылы поли-DL-сүт қышқылына қарағанда тамаша механикалық беріктігі мен баяу ыдырауын көрсетеді, бұл оны бекіту үшін қолайлы материал етеді. Бұл оның ішкі бекітуде және басқа медициналық салаларда қолданылуын кеңейтеді.
Нақты пайдалану кезінде пішіндеу және қалпына келтіру процесі келесідей жүреді:
Деформация температурасына дейін қыздырғанда (әйнек-өту температурасынан төмен) полимер сыртқы кернеу кезінде деформацияның екінші уақытша конфигурацияға өтуіне мүмкіндік беретін фазалық түрленуге ұшырайды. Үздіксіз жоғары температурада ол уақытша пішінді бекітіп, шынылау үшін салқындатылады. Қалпына келтіру температурасына дейін (100 °C төмен) қыздырылғаннан кейін құрылым бастапқы есте сақталған конфигурацияға оралады. Деформация режимдеріне кеңею, созылу, қысу, иілу немесе олардың комбинациялары жатады.
Поли-L-сүт қышқылы сақинаны ашатын полимерлеу немесе басқа лактон электролиттерімен сополимерлеу арқылы түзіледі. Түзілген сополимерлер басқа лактидтермен, табиғи лактондармен және шағын молекулалы қоспалармен L-лактидтен тұруы мүмкін. Поли-DL-лактидтің полимерлену жылдамдығы әдетте поли-L-лактидке қарағанда жылдамырақ және полимерлену тәртібі реттеледі. Полигликольді сегменттердің шыныға ауысу температурасы шамамен 45 ° C, ал лактон сегменттері -60 ° C дейін төмен болуы мүмкін. Кең диапазондағы сополимерлену пішінді қалпына келтіру температурасын, механикалық қасиеттерді және динамикалық әрекетті бір уақытта реттеуге мүмкіндік береді. Материалды араластыру озық биомедициналық қолданбалар үшін өнімділікті одан әрі оңтайландырады.
Табиғи сүйектің негізгі минералды құрамдас бөлігі болып табылатын HA (гидроксиапатит) поли-L-сүт қышқылы жады полимеріне қосылғанда, композиция сүйек тінімен тікелей байланысты құрайтын және сүйекке қатысты қолдану үшін күшті әлеуетті көрсететін тамаша биобелсенділік пен остеоөткізгіштікке ие болады.
PLA жаңартылатын биологиялық көздерден өндіріледі, ферменттеледі және лактидті мономерлерге тазартылады, содан кейін жоғары температурада полимерленеді. Биологиялық ыдырайтын алифаттық полимер ретінде PLA қоршаған ортаны ластамай, микробтардың әсерінен шамамен бір жыл ішінде CO₂ мен суға толығымен ыдырай алады. Ол жиі қолданылатын синтетикалық пластмассалармен салыстырылатын механикалық қасиеттерді сақтайды, жақсы өңдеу өнімділігін және аз шөгуді ұсынады. Сондықтан PLA қаптамада, киілетін аксессуарларда, электронды корпустарда, талшықтарда, 3D басып шығару материалдарында және басқа салаларда кеңінен қолданылады.
