Многозначность и многообразие понятия биосовместимости - полимеры медицинского назначения
В предыдущих разделах были рассмотрены многочисленные полимерные материалы искусственного происхождения, но ни об одном из них нельзя сказать, что он действительно совместим с живым организмом. Кроме того, чтобы быть пригодным для медицинского применения, исходный материал как таковой должен еще проявлять стойкость к антибактериальной обработке, которая, как известно, проводится в весьма жестких режимах. Наиболее предпочтительной является асептическая обработка водяным паром под высоким давлением, однако еще не создано таких полимеров, которые были бы в состоянии выдерживать столь жесткие физические условия, поэтому в настоящее время осуществляют либо газовую (окисью этилена), либо радиационную (гамма-облучение) антибактериальную обработку. Совершенно естественно, что при таких способах происходят либо разложение и деструктурирование полимера, либо образование побочных продуктов, или же, наконец, в полимере остается адсорбированный газ. Устранение всех отрицательных моментов при абсолютной стерильности полимера во многих случаях требует гораздо более жестких режимов, чем предполагалось до сих пор.
Если подойти к понятию биологической совместимости несколько шире, то придется говорить не просто о взаимном «сосуществовании» двух субстанций, но о том, что искусственная должна выполнять функции естественной. Так, искусственные кости рассчитываются для работы под нагрузкой до 34 кгм, а синтетическим мембранам для почек предъявляется целый комплекс требований — от способности к хорошей гемофильтрации до проницаемости для определенных веществ. Применительно же к насосу для искусственного сердца требования состоят в том, чтобы он был способен перекачивать 550 л крови в сутки и обеспечивал 800 млн. рабочих циклов (открытие — закрытие) в год, непрерывно функционируя без каких бы то ни было поломок и отказов. Желательно также, чтобы прочность и динамические механические свойства исходного полимера соответствовали природе живой ткани того места, где материал будет работать, и функциональному назначению имитируемого органа. Наконец, переходя к заключительной стадии использования синтетического материала — непосредственному изготовлению изделий из него, следует отметить, что полимер должен обладать высокой технологичностью и хорошо поддаваться обработке, легко воспринимая любую заданную форму. Таким образом, полимерный материал должен отвечать многочисленным требованиям в самых разнообразных аспектах.
Подходя к вопросу биосовместимости именно с таких позиций, можно констатировать, что, с какой бы целью материал ни использовался, ни один из современных полимеров не в состоянии удовлетворить всем указанным требованиям. Во всяком случае, насколько известно автору, получить такой материал до настоящего времени не удалось. Наиболее целесообразной и, по-видимому, перспективной стратегией для разрешения проблемы биосовместимости являются проектирование и синтез совершенно новых полимерных материалов. Но здесь возникает новая проблема, связанная с тем, что живой организм непрерывно обновляется в (результате метаболизма, пополняясь новыми веществами. Иначе говоря, поддерживается нормальный динамический баланс, тогда как искусственные материалы находятся в состоянии статического равновесия, т. е. представляют собой абиотическую, «мертвую» материю. Следовательно, первая же попытка проникнуть в сущность взаимодействия биологической и абиотической субстанций, исходя из простейших однозначных положений и не учитывая дисгармонии этих субстанций, окажется полностью несостоятельной. Таким образом, наиболее актуальная задача состоит отнюдь не в том, чтобы создавать нечто совершенное, т. е. абсолютно совместимое вещество, а в том, чтобы получить новый высокомолекулярный материал, такой, который не травмировал бы, не «беспокоил», в известном смысле не касался бы живой материи и выполнял бы свои функции, не вызывая ответных реакций с ее стороны.
Характерно, что не только стратегические, но даже ближайшие, тактические требования к биосовместимости чрезвычайно сложны. Важнейшее из них состоит в том, чтобы создать полимер, который три соприкосновении с кровью не вызывал бы тромбообразования, т. е. получить антитромбогенный материал. В последующих разделах нашей монографии будут детально рассмотрены все проблемные вопросы, относящиеся к гемосовместимости искусственных полимерных материалов, и суммированы те реальные результаты в этом направлении, которых удалось достичь к настоящему времени. Вероятно, именно такой подход к проблеме биологической совместимости в целом окажется наиболее общим и целесообразным.
