Гидрогели - полимеры медицинского назначения
Видео: «Биосовместимые материалы»
Видео: Обращение медицинский изделий: что нужно знать руководителю
Известно, что гидрофильные полимеры, как правило, растворяются в воде, однако при использовании соответствующих сшивающих агентов удается получить гели трехмерной ячеистой структуры с высоким содержанием воды, способные набухать в воде. Они имеют название гидрогелей- содержание воды в них можно варьировать от 35 до 90%. Преимущество гидрогелей состоит не только в том, что они очень мягки, нежны и не травмируют живых тканей, но и в высокой проницаемости для различных субстанций. В отличие от молекул воды, принимающих квазиупорядоченную структуру, молекулы воды в гидрогелях строго ориентированы [19].
Биологические системы также характеризуются весьма значительным содержанием воды, и внешние слои эритроцитов, тромбоцитов, эндотелия кровеносных сосудов и других клеток состоят, как известно, из гелей углеводов (полисахаридов) с высоким содержанием воды. Таким образом, можно предполагать, что и в этих случаях вода гидрогелей в большей или меньшей степени участвует в структурировании. Эта аналогия позволила высказать предположение о том, что среди синтетических гидрогелей далеко не исключено присутствие таких, которые обладали бы биосовместимостью с кровью. Три наиболее характерные разновидности таких гидрогелей показаны на схеме:
Среди этих гидрогелей полиоксиэтилметакрилат (poly- НЕМА, выпускаемый под торговой маркой Hydron), а также полиакриламид синтезируются с использованием сшивающих агентов. Характерно, что содержание воды в первом из указанных полимеров не превышает 40%, тогда как во втором оно может быть значительно увеличено. Антитромбогенность гидрогелей возрастает пропорционально содержанию в них воды, однако физико-механические свойства три этом резко снижаются- понятно, что последнее крайне нежелательно. Гидрогель, выпускаемый под фирменным названием Loplex 101, представляет собой полиионный комплекс полистиролсульфоната натрия с поливинилбензилтриметиламмонийхлоридом. Специфичность технологии состоит в том, что возможно получать продукты с небольшим избытком либо катионов, либо анионов. Сообщалось [19], что в том случае, когда превалируют катионы, антитромбогенность гидрогеля несколько ниже.
Технологичность гидрогелей весьма невелика, механическая прочность тоже явно недостаточна. Для улучшения этих характеристик были проведены многочисленные экспериментальные исследования по прививке акриламидов, НЕМА, винилпирролидона и ряда других гидрофильных мономеров на поверхность различных полимеров. Графтсополимеризацию осуществляли плазменным и радиационным способами, под действием ионов церия и многими другими методами. Толщина привитой поверхностной пленки, содержание воды, химический состав, величина структурных ячеек и другие параметры оказывают на биологическую совместимость гидрогеля исключительно сложное тонкое и многообразное влияние, поэтому условия синтеза, регенерация и многие другие факторы, связанные с прививкой и использованием гидрогелей, еще неясны, вызывают трудности и требуют истолкования. Однако в общем виде результаты всех исследований можно резюмировать в том смысле, что с точки зрения биосовместимости гидрогели весьма перспективны, и дальнейшие их разработки являются крайне желательными [76].
