ОЦЕНКА БИОСОВМЕСТИМОСТИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
1.1. Биоматериалы 6
1.1.1. История применения биоматериалов. Биосовместимость. Типы
биоматериалов 6
1.1.2. Металлы 11
1.1.3. Керамика 14
1.1.4. Натуральные полимерные материалы 19
1.1.5. Полимерные материалы искусственного происхождения 23
1.1.6. Биосовместимость полимерных материалов 26
1.1.7. Модели для определения и оценки биосовместимости
полимерных материалов 29
1.1.8. Способы изменения биосовместимости полимерных материалов31
2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 41
2.1. Образцы биополимеров ПГА 41
2.1.1 Получение пленочных образцов полигидроксиалканоатов из
раствора 41
2.1.2 Модификация поверхности образцов при помощи лазера 42
2.2 Исследование поверхностных характеристик полученных образцов ... 42
2.3 Эмбриональные фибробласты мыши линии NIH 3T3 43
2.4 Исследование биосовместимости полученных плёночных образцов in
vitro 44
2.5 Статистическая обработка 45
3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 46
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 47
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ 48
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 49
Купить

Биоматериалы природные и синтетические материалы, предназначенные для сотворения изделий, приборов и веществ, используемых в медицине, биотехнологии, и применяемые для обеспечения и оптимизации жизнедеятельности человека, животных, растений, микробов. Биоматериалы работают в непосредственном контакте с живыми тканями и клеточными объектами.
Основные области применения биоматериалов-производство медицинских имплантатов, предназначенных для введения в сердечно­сосудистую систему (импланты сосудов, клапанов и всего сердца и др.).) и костные (суставные протезы и костные фрагменты, крепежные детали, клеи и цементы) системы, офтальмологические имплантаты, шовные материалы и др.; лекарственные средства с различными видами биологической активности; материалы для разделения и очистки жидких биологических тканей и жидкостей; полимерные системы для культивирования и культивирования клеток и тканей. В зависимости от области применения биоматериалы могут быть использованы для создания высокопрочных изделий, эластичных и гелевых систем, а также водорастворимых препаратов [2]. Одним из перспективных направлений в поиске новых материалов для медицины является изучение, создание и внедрение материалов на основе биополимеров, таких как альгинаты, полилактиды, хитозан. Уникальный набор нативных свойств таких биополимеров-биосовместимость, биоразрушимость, легкодоступность и простота переработки в продукты позволяют отнести эту группу к небольшой группе коммерчески доступных, экологически безопасных полимеров и, в перспективе, к потенциально новым биоматериалам на их основе, исключительно пригодным для использования в медицинских целях [7]. Поскольку такие материалы подвергаются быстрой биодеградации под действием ферментов живого организма, не образуя токсичных веществ, они могут стать отличным биоразлагаемым защитным материалом для лечения открытых ран и ожогов. Возможность соединения биополимеров с фармацевтическими препаратами и субстанциями позволяет получать биологически активные продукты для медицинской биоинженерии [13]. В связи с этим особую актуальность приобретает целенаправленное изучение оценки биосовместимости биополимерных материалов.
Актуальность моей темы заключается в том, что на сегодняшний день полимеры в медицине применяются практически повсеместно. Наиболее широко используемые продукты в этой области изготавливаются на основе высокомолекулярных соединений и являются пластиками. Они используются для изготовления искусственных сосудов, суставов и других изделий, имитирующих ткани и органы человеческого тела, а также имплантируемых биоразлагаемых средств для слияния тканей, таких как скобы, нити и иглы.
В настоящее время существует большое количество перспективных направлений биоинженерии на базе биосовместимых полимеров, такие как:
• Пленки для чрезслизистого введения, имеющие психотропные вещества, пептидные регуляторы, противозачаточные средства, цитостатики, простогландины
• Дозированные лекарственные препараты для парентерального введения
• Протезы для сосудистой хирургии с антиаггрегативным покрытием
• Рентгеноконтрастные гидрогели при обтурировании расширенных вен (прямой кишки, пищевода)
• Биоклеи в неинвазивной терапии язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки
• Иммунизация нового поколения против инфекционных и заразных заболеваний
Перспективность данных направлений подтверждена в опытных исследовательских работах и для части из них получены обнадёживающие клинические данные [5].
Биоматериал - это “неживой” материал, используемый в медицинском изделии, предназначенный для взаимодействия с биологическими системами [6]. Высокая необходимость в новых функциональных материалах объясняет известной исследований по разработкам и трансформации всевозможных биополимеров, в том числе полилактидов, полигликолидов, а также полигидроксиалконаотов. Всевозможные методы трансформаций структуры полигидроксиалконоатов (ПГА) дают возможность еще больше расширить способности данных биоразрушаемых материалов в биоинженерии.
Цель работы - модификация поверхности ПГА - пленок, полученных методом Casting solution (отлив раствора) при помощи углеродного лазера, исследования их свойств в сравнении с исходными образцами в том числе оценка биосовместимости in vitro.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• освоить метод Casting solution (отлив раствора) высокомолекулярных соединений.
• освоить способы выделения и очистки ПГА Cupriavidus euthrophus B-10646.
• освоить ведение клеточных культур эукариот.
• исследовать характеристики пленочных образцов ПГА до и после модификации лазером.
• исследовать биосовместимость пленочных образцов in vitro.
• провести статистическую обработку результатов.
Научно-практическая значимость работы заключается: в получении полимерных плёночных образцов и изучение их физико-химических данных, ведении клеточной культур на опытных образцах и, оценка их биосовместимости in vitro.
Работа выполнена в Лаборатории новых материалов Сибирского Федерального Университета.
Купить