Polyuretaaneja käytetään laajalti biolääketieteellisissä sovelluksissa, kuten keinoihoissa, sairaalan vuodevaatteissa, dialyysiputkissa, tahdistimen komponenteissa, katereissa ja kirurgisissa pinnoitteissa.Bioyhteensopivuus, mekaaniset ominaisuudet ja alhaiset kustannukset ovat tärkeitä tekijöitä polyuretaanien menestykselle lääketieteen alalla.

Implanttien kehittäminen vaatii yleensä runsaasti biopohjaisia ​​komponentteja, koska elimistö hylkää niitä vähemmän.Polyuretaanien tapauksessa biokomponentti voi vaihdella 30 - 70 %, mikä luo laajemmat käyttömahdollisuudet tällaisilla alueilla (2).Biopohjaiset polyuretaanit kasvattavat markkinaosuuttaan ja niiden odotetaan saavuttavan noin 42 miljoonaa dollaria vuoteen 2022 mennessä, mikä on pieni prosenttiosuus polyuretaanin kokonaismarkkinoista (alle 0,1 %).Se on kuitenkin lupaava alue, ja intensiivistä tutkimusta biopohjaisten materiaalien käytöstä polyuretaaneissa on meneillään.Biopohjaisten polyuretaanien ominaisuuksia on parannettava vastaamaan olemassa olevia vaatimuksia investointien lisäämiseksi.

Biopohjainen kiteinen polyuretaani syntetisoitiin PCL:n, HMDI:n ja veden reaktiolla, joka toimi ketjunjatkajana (33).Hajoamiskokeilla tutkittiin biopolyuretaanin stabiilisuutta simuloiduissa kehon nesteissä, kuten fosfaattipuskuroidussa suolaliuoksessa.Muutokset

termisiä, mekaanisia ja fysikaalisia ominaisuuksia analysoitiin ja verrattiin vastaaviin

polyuretaani, joka on saatu käyttämällä etyleeniglykolia ketjunjatkajana veden sijasta.Tulokset osoittivat, että polyuretaanilla, joka saatiin käyttämällä vettä ketjunjatkajana, oli ajan mittaan parempia ominaisuuksia verrattuna petrokemialliseen vastaavaan.Tämä ei vain vähene suuresti

prosessin kustannukset, mutta se tarjoaa myös helpon tien hankkia lisäarvoa tuottavia lääketieteellisiä materiaaleja, jotka soveltuvat nivelen endoproteesiin (33).Tätä seurasi toinen tähän konseptiin perustuva lähestymistapa, jossa syntetisoitiin biopolyuretaaniureaa käyttämällä rypsiöljypohjaista polyolia, PCL:ää, HMDI:tä ja vettä ketjunjatkajana (6).Pinta-alan kasvattamiseksi käytettiin natriumklooria parantamaan valmistettujen polymeerien huokoisuutta.Syntetisoitua polymeeriä käytettiin rakennustelineenä sen huokoisen rakenteen vuoksi luukudoksen solukasvun indusoimiseksi.Samanlaisilla tuloksilla verrattuna

edellisessä esimerkissä simuloidulle kehon nesteelle altistettu polyuretaani osoitti suurta stabiilisuutta, mikä tarjosi käyttökelpoisen vaihtoehdon telinesovelluksiin.Polyuretaani-ionomeerit ovat toinen mielenkiintoinen biolääketieteellisiin sovelluksiin käytetty polymeeriluokka, koska ne ovat biologisesti yhteensopivia ja vuorovaikutuksessa kehon ympäristön kanssa.Polyuretaani-ionomeerejä voidaan käyttää putkikomponentteina sydämentahdistimissa ja hemodialyysissä (34, 35).

Tehokkaan lääkeannostelujärjestelmän kehittäminen on tärkeä tutkimusalue, joka keskittyy tällä hetkellä syövän torjuntakeinojen löytämiseen.L-lysiinipohjainen polyuretaanin amfifiilinen nanopartikkeli valmistettiin lääkkeiden annostelusovelluksia varten (36).Tämä nanokantoaine

oli tehokkaasti ladattu doksorubisiinilla, joka on tehokas lääkehoito syöpäsoluille (kuvio 16).Polyuretaanin hydrofobiset segmentit olivat vuorovaikutuksessa lääkkeen kanssa ja hydrofiiliset segmentit vuorovaikutuksessa solujen kanssa.Tämä järjestelmä loi ydin-kuorirakenteen itsekokoonpanon avulla

mekanismi ja pystyi toimittamaan lääkkeitä tehokkaasti kahta reittiä pitkin.Ensinnäkin nanopartikkelin lämpövaste toimi laukaisijana lääkkeen vapautumisessa syöpäsolun lämpötilassa (~41–43 °C), mikä on solunulkoinen vaste.Toiseksi polyuretaanin alifaattiset segmentit kärsivät

entsymaattinen biohajoaminen lysosomien vaikutuksesta, mikä mahdollistaa doksorubisiinin vapautumisen syöpäsolun sisällä;tämä on solunsisäinen vaste.Yli 90 % rintasyöpäsoluista tapettiin, kun taas terveiden solujen sytotoksisuus säilyi alhaisena.

Kuva 16. Amfifiiliseen polyuretaaninanohiukkaseen perustuvan lääkkeenantojärjestelmän kokonaissuunnitelma

kohdistaakseen syöpäsoluja. Toistettu viitteen luvalla(36).Tekijänoikeus 2019 American Chemical

yhteiskunta.

Julistus: Artikkeli on lainattuJohdatus polyuretaanikemiaanFelipe M. de Souza, 1 Pawan K. Kahol, 2 ja Ram K. Gupta *,1.Vain kommunikointia ja oppimista varten, älä tee muita kaupallisia tarkoituksia, ei edusta yrityksen näkemyksiä ja mielipiteitä, jos tarvitset uusintapainosta, ota yhteyttä alkuperäiseen kirjoittajaan, jos on rikkomus, ota meihin välittömästi yhteyttä poistaaksesi käsittelyn.