Poliuretāni tiek plaši izmantoti biomedicīnā, piemēram, mākslīgā āda, slimnīcu gultas piederumi, dialīzes caurulītes, elektrokardiostimulatora komponenti, katetri un ķirurģiskie pārklājumi.Bioloģiskā saderība, mehāniskās īpašības un zemās izmaksas ir galvenie faktori, kas veicina poliuretānu panākumus medicīnas jomā.

Implantu izstrādei parasti nepieciešams augsts biobāzētu komponentu saturs, jo organisms tos mazāk atgrūž.Poliuretānu gadījumā biokomponents var atšķirties no 30 līdz 70%, kas rada plašākas izmantošanas iespējas šādās jomās (2).Bioloģiskie poliuretāni palielina savu tirgus daļu, un sagaidāms, ka līdz 2022. gadam tie sasniegs aptuveni 42 miljonus ASV dolāru, kas ir niecīga procentuālā daļa no kopējā poliuretāna tirgus (mazāk nekā 0,1%).Tomēr tā ir daudzsološa joma, un turpinās intensīvi pētījumi par vairāk bioloģisku materiālu izmantošanu poliuretānos.Lai palielinātu ieguldījumus, ir jāuzlabo biopoliuretānu īpašības, lai tie atbilstu esošajām prasībām.

Bioloģiski bāzēts kristāliskais poliuretāns tika sintezēts, reaģējot ar PCL, HMDI un ūdeni, kam bija ķēdes pagarinātāja loma (33).Tika veikti noārdīšanās testi, lai pētītu biopoliuretāna stabilitāti imitētajos ķermeņa šķidrumos, piemēram, fosfātu buferšķīdumā.Izmaiņas

termiskās, mehāniskās un fizikālās īpašības tika analizētas un salīdzinātas ar līdzvērtīgām

poliuretāns, ko iegūst, izmantojot etilēnglikolu kā ķēdes pagarinātāju ūdens vietā.Rezultāti parādīja, ka poliuretānam, kas iegūts, izmantojot ūdeni kā ķēdes pagarinātāju, laika gaitā bija labākas īpašības, salīdzinot ar tā naftas ķīmijas ekvivalentu.Tas ne tikai ievērojami samazinās

procesa izmaksas, bet tas nodrošina arī vienkāršu ceļu, lai iegūtu pievienotās vērtības medicīniskos materiālus, kas ir piemēroti locītavu endoprotēzēm (33).Tam sekoja cita pieeja, kuras pamatā bija šī koncepcija, kas sintezēja biopoliuretāna urīnvielu, kā ķēdes pagarinātāju izmantojot rapšu eļļas bāzes poliolu, PCL, HMDI un ūdeni (6).Lai palielinātu virsmas laukumu, tika izmantots nātrija hlors, lai uzlabotu sagatavoto polimēru porainību.Sintezētais polimērs tika izmantots kā sastatnes tā porainās struktūras dēļ, lai izraisītu kaulu audu šūnu augšanu.Ar līdzīgiem rezultātiem, salīdzinot

Iepriekšējā piemērā poliuretānam, kas tika pakļauts imitētam ķermeņa šķidrumam, bija augsta stabilitāte, nodrošinot dzīvotspējīgu iespēju sastatņu lietošanai.Poliuretāna jonomēri ir vēl viena interesanta polimēru klase, ko izmanto biomedicīnas vajadzībām, pateicoties to bioloģiskajai saderībai un pareizai mijiedarbībai ar ķermeņa vidi.Poliuretāna jonomērus var izmantot kā elektrokardiostimulatora un hemodialīzes caurules komponentus (34, 35).

Efektīvas zāļu piegādes sistēmas izstrāde ir svarīga pētniecības joma, kas pašlaik ir vērsta uz vēža apkarošanas veidu atrašanu.Zāļu ievadīšanai tika sagatavota poliuretāna amfifila nanodaļiņa, kuras pamatā ir L-lizīns (36).Šis nanonesējs

tika efektīvi ielādēts ar doksorubicīnu, kas ir efektīvs medikaments vēža šūnu ārstēšanai (16. attēls).Poliuretāna hidrofobie segmenti mijiedarbojās ar zālēm, un hidrofilie segmenti mijiedarbojās ar šūnām.Šī sistēma izveidoja serdes un apvalka struktūru, izmantojot pašmontāžu

mehānismu un spēja efektīvi piegādāt zāles pa diviem ceļiem.Pirmkārt, nanodaļiņu termiskā reakcija darbojās kā izraisītājs zāļu izdalīšanai vēža šūnas temperatūrā (~ 41–43 ° C), kas ir ārpusšūnu reakcija.Otrkārt, cieta poliuretāna alifātiskie segmenti

enzīmu biodegradācija lizosomu ietekmē, ļaujot doksorubicīnam izdalīties vēža šūnā;tā ir intracelulāra reakcija.Vairāk nekā 90% krūts vēža šūnu tika nogalinātas, bet veselām šūnām saglabājās zema citotoksicitāte.

16. attēls. Vispārējā shēma zāļu ievadīšanas sistēmai, kuras pamatā ir amfifila poliuretāna nanodaļiņa

lai mērķētu uz vēža šūnām. Pārpublicēts ar atsauces atļauju(36).Autortiesības 2019 American Chemical

Sabiedrība.

Deklarācija: raksts ir citēts noIevads poliuretāna ķīmijāFelipe M. de Souza, 1 Pawan K. Kahol, 2 un Ram K. Gupta *,1.Tikai saziņai un mācībām, neveikt citus komerciālus mērķus, nepārstāv uzņēmuma uzskatus un viedokļus, ja nepieciešams atkārtoti izdrukāt, lūdzu, sazinieties ar sākotnējo autoru, ja ir pārkāpums, lūdzu, nekavējoties sazinieties ar mums, lai veiktu dzēšanas apstrādi.