Biomedical na Aplikasyon ng Polyurethanes

Ang polyurethanes ay malawakang ginagamit sa mga biomedical na aplikasyon gaya ng artipisyal na balat, hospital bedding, dialysis tubes, pacemaker component, catheter, at surgical coatings.Ang biocompatibility, mekanikal na katangian, at mababang gastos ay mga pangunahing salik sa tagumpay ng polyurethanes sa larangang medikal.

Ang pagbuo ng mga implant ay karaniwang nangangailangan ng isang mataas na nilalaman ng biobased na mga bahagi, dahil ang katawan ay tinatanggihan ang mga ito nang mas kaunti.Sa kaso ng polyurethanes, ang biocomponent ay maaaring mag-iba mula 30 hanggang 70%, na lumilikha ng mas malawak na saklaw para sa mga aplikasyon sa mga nasabing lugar (2).Ang biobased polyurethanes ay tumataas ang kanilang market share at inaasahang aabot ng humigit-kumulang $42 milyon sa 2022, na isang maliit na porsyento ng kabuuang polyurethane market (mas mababa sa 0.1%).Gayunpaman, ito ay isang promising na lugar, at ang masinsinang pananaliksik ay nagpapatuloy tungkol sa paggamit ng mas maraming biobased na materyales sa polyurethanes.Ang pagpapabuti ay kailangan sa mga katangian ng biobased polyurethanes upang tumugma sa mga kasalukuyang kinakailangan, upang mapalaki ang pamumuhunan.

Ang biobased crystalline polyurethane ay na-synthesize sa pamamagitan ng reaksyon ng PCL, HMDI, at tubig na gumaganap bilang isang chain extender (33).Ginawa ang mga pagsubok sa pagkasira upang pag-aralan ang katatagan ng biopolyurethane sa mga kunwa ng likido sa katawan, tulad ng phosphate-buffered saline solution.Ang mga pagbabago

sa thermal, mekanikal, at pisikal na mga katangian ay nasuri at inihambing sa katumbas

polyurethane na nakuha sa pamamagitan ng paggamit ng ethylene glycol bilang isang chain extender sa halip na tubig.Ipinakita ng mga resulta na ang polyurethane na nakuha gamit ang tubig bilang isang chain extender ay nagpakita ng mas mahusay na mga katangian sa paglipas ng panahon kumpara sa katumbas ng petrochemical nito.Ito ay hindi lamang lubhang nababawasan

ang gastos ng proseso, ngunit nagbibigay din ito ng madaling ruta sa pagkuha ng mga medikal na materyales na may halaga na idinagdag na angkop para sa magkasanib na endoprostheses (33).Sinundan ito ng isa pang diskarte batay sa konseptong ito, na nag-synthesize ng biopolyurethane urea sa pamamagitan ng paggamit ng rapeseed oil-based polyol, PCL, HMDI, at tubig bilang isang chain extender (6).Upang madagdagan ang lugar sa ibabaw, ginamit ang sodium chlorine upang mapabuti ang porosity ng mga inihandang polimer.Ang synthesized polymer ay ginamit bilang scaffold dahil sa porous na istraktura nito upang mahikayat ang paglaki ng cell ng bone tissue.Na may katulad na mga resulta na inihambing

sa nakaraang halimbawa, ang polyurethane na nalantad sa simulate na likido sa katawan ay nagpakita ng mataas na katatagan, na nagbibigay ng isang praktikal na opsyon para sa mga scaffold application.Ang mga polyurethane ionomer ay isa pang kawili-wiling klase ng mga polymer na ginagamit para sa biomedical na mga aplikasyon, bilang resulta ng kanilang biocompatibility at wastong pakikipag-ugnayan sa kapaligiran ng katawan.Ang polyurethane ionomer ay maaaring gamitin bilang mga bahagi ng tubo para sa mga pacemaker at hemodialysis (34, 35).

Ang pagbuo ng isang epektibong sistema ng paghahatid ng gamot ay isang mahalagang lugar ng pananaliksik na kasalukuyang nakatuon sa paghahanap ng mga paraan upang matugunan ang kanser.Ang isang amphiphilic nanoparticle ng polyurethane batay sa L-lysine ay inihanda para sa mga aplikasyon ng paghahatid ng gamot (36).Ang nanocarrier na ito

ay epektibong na-load ng doxorubicin, na isang epektibong paggamot sa gamot para sa mga selula ng kanser (Larawan 16).Ang hydrophobic segment ng polyurethane ay nakipag-ugnayan sa gamot, at ang hydrophilic na mga segment ay nakipag-ugnayan sa mga cell.Ang system na ito ay lumikha ng isang core-shell na istraktura sa pamamagitan ng isang self-assembly

mekanismo at mahusay na nakapaghatid ng mga gamot sa pamamagitan ng dalawang ruta.Una, ang thermal response ng nanoparticle ay kumilos bilang isang trigger sa pagpapakawala ng gamot sa temperatura ng cancer cell (~ 41–43 °C), na isang extracellular na tugon.Pangalawa, nagdusa ang aliphatic segment ng polyurethane

enzymatic biodegradation sa pamamagitan ng pagkilos ng mga lysosome, na nagpapahintulot sa doxorubicin na mailabas sa loob ng selula ng kanser;ito ay isang intracellular na tugon.Mahigit sa 90% ng mga selula ng kanser sa suso ang napatay, habang ang mababang cytotoxicity ay pinananatili para sa malusog na mga selula.

18

Larawan 16. Pangkalahatang pamamaraan para sa sistema ng paghahatid ng gamot batay sa isang amphiphilic polyurethane nanoparticle

upang i-target ang mga selula ng kanser. Na-reproduce nang may pahintulot mula sa sanggunian(36).Copyright 2019 American Chemical

Lipunan.

Deklarasyon:Ang artikulo ay sinipi mula saPanimula sa Polyurethane ChemistryFelipe M. de Souza, 1 Pawan K. Kahol, 2 at Ram K.Gupta *,1 .Para lamang sa komunikasyon at pag-aaral, huwag gumawa ng iba pang komersyal na layunin, hindi kumakatawan sa mga pananaw at opinyon ng kumpanya, kung kailangan mong i-print muli, mangyaring makipag-ugnay sa orihinal na may-akda, kung mayroong paglabag, mangyaring makipag-ugnay sa amin kaagad upang gawin ang pagproseso ng pagtanggal.


Oras ng post: Nob-04-2022