ПОЛИМЕРЫ В МЕДИЦИНЕ


Началом использования полимеров в медицине можно считать конец XVIII века, когда в хирургии был впервые применен каучук как биомедицинский материал. Спустя сто лет впервые используется целлулоид для закрытия костных дефектов при хирургических операциях на черепных коробках. Потом совместными усилиями стоматологов, хирургов, химиков и биологов создается широкий спектр полимерных материалов на основе акриловых смол, которые нашли свое широкое применение в изготовлении протезных изделий: зубных, глазных и челюстно-лицевых.
21.jpg Сегодня в медицине более 3000 наименований медицинских изделий, включающих в свой состав биополимеры. Остановимся на самых известных. Например, полипропилен — это синтетический полимер, который мы часто встречаем в быту. В медицине он широко применяется для сердечно-сосудистой хирургии, в первую очередь для клапанов сердца, сосудов, а также в качестве шовного материала и нитей. Второй полимер — это поливинилхлорид, использующийся в травматологии, хирургии, гинекологии. Его применяют в дефектах, требующих высокой износостойкости и низкой скорости резорбции, то есть способности к растворению в среде организма. Сейчас медицина и медицинские технологии направлены на то, чтобы не просто замещать дефект костных тканей, а восстанавливать дефект и функции организма, поэтому используются рассасывающиеся материалы, то есть материалы, которые в среде организма постепенно растворяются, позволяя прорастать натуральной костной или иной ткани человека.
Рассасывающиеся материалы используются в тканевой инженерии. На слуху у нас металлические конструкции, материалы на основе титана и его сплавов, а также керамические материалы — это фосфаты кальция, циркониевая керамика. У всех подобных материалов существует ряд недостатков. В частности, можно выделить чрезмерную жесткость или хрупкость. Полимерные материалы, безусловно, занимают свою нишу в этой области и позволяют нивелировать некоторые негативные аспекты применения металлических материалов. В чистом виде полимеры мало используются для замещения дефектов костных тканей. Но несколько лет назад был создан имплантат губчатой костной ткани на основе полиэтилена, который прошел предклинические испытания и сейчас достаточно успешно, судя по публикациям, проходит клинические испытания. Однако данный подход учеными не очень сильно востребован, поскольку основное направление — это воссоздание естественной костной ткани.

Как известно, костная ткань представляет собой органическую и неорганическую составляющую. Поэтому перспективны для замещения дефектов костной ткани композиционные материалы на основе полимерной составляющей — она может быть как синтетического, так и природного происхождения — и неорганической составляющей. Чаще всего для этих целей используют керамические наполнители — в частности, фосфаты кальция, трикальцийфосфат, гидроксиапатит, октокальциевый фосфат, поскольку по своему фазовому составу они близки к неорганическому составу естественной костной ткани человека.

При этом композиционные материалы используются не только для создания скаффолдов на основе полимера и керамического наполнителя. Одним из активных применений этих материалов являются гидрогели. Их можно использовать для непосредственного заполнения дефектов без операционного вмешательства и полостной операции. То есть это гидрогель, который закачивается в шприц и вводится через иглу в костный дефект под контролем УЗИ. Соответственно, хирург не проводит полостную операцию. Нагрузка на пациента гораздо меньше, и восстановление происходит существенно быстрее. При этом материал, попадая в организм, твердеет под воздействием химических реакций.

Назад