89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
89-91 - Polskie Stowarzyszenie Biomateriałów
Create successful ePaper yourself
Turn your PDF publications into a flip-book with our unique Google optimized e-Paper software.
laktydu i wcześniej syntezowanego oligomeru TMC)<br />
czy w zależności od rodzaju zastosowanego inicjatora<br />
uzyskano terpolimery o zbliżonym składzie lecz o<br />
różnorodnej budowie łańcucha polimerowego, a co<br />
jest z tym związane o rożnej morfologii - od materiałów<br />
całkowicie amorficznych po materiały o dużym<br />
stopniu krystaliczności. Przedstawiono podstawowe<br />
własności otrzymanych polimerów, w tym zachowanie<br />
pamięci kształtu.<br />
[Inżynieria <strong>Biomateriałów</strong>, <strong>89</strong>-<strong>91</strong>, (2009), 82-87]<br />
wstęp<br />
Zjawisko pamięci kształtu polega, w dużym uproszczeniu,<br />
na możliwości powrotu materiału z kształtu przejściowego<br />
(tymczasowego) uzyskanego w wyniku mechanicznej deformacji,<br />
do wcześniejszego zaprogramowanego pierwotnego<br />
kształtu, za pomocą różnych bodźców fizycznych. Najczęściej<br />
stosowanym bodźcem jest podniesienie temperatury<br />
materiału powyżej pewnej temperatury granicznej zwanej<br />
temperaturą przejścia. Typowymi materiałami polimerowymi<br />
znajdującym zastosowanie biomedyczne z pamięcią kształtu<br />
(SMPs) są segmentowe poliuretany. Są to bardzo często<br />
materiały o dostatecznej biokompatybilności lecz z reguły<br />
nie ulegające procesowi bioresorbcji lub degradujące w ten<br />
sposób bardzo wolno. Wśród materiałów z pamięcią kształtu,<br />
szczególnie cenne do zastosowań biomedycznych wydają<br />
się jednak termoplastyczne polimery bioresorbowalne.<br />
Stosując takie materiały, formując z nich na drodze przeróbki<br />
termoplastycznej bioresorbowalne implanty – narzędzia<br />
chirurgiczne (samorozprężające stenty, samozaciskowe<br />
zaciski, klamry i pętelki) będzie można wprowadzić czy<br />
usprawnić wiele technik chirurgicznych w tym szczególnie<br />
technik chirurgii małoinwazyjnej.<br />
Do grupy polimerów biodegradowalnych należą powszechnie<br />
uważane za biokompatybilne i coraz częściej<br />
stosowane w medycynie alifatyczne poliestry, otrzymywane<br />
na drodze polimeryzacji z otwarciem pierścienia laktydów,<br />
laktonów oraz cyklicznych węglanów. Z materiałów tych<br />
obecnie produkowane są w coraz większej skali; nici chirurgiczne,<br />
tymczasowe resorbowalne implanty chirurgiczne<br />
oraz systemy nośników leków implantowane bezpośrednio<br />
do ciała pacjenta. Poprzez odpowiedni dobór składu i mikrostruktury<br />
tego typu kopolimerów, którą otrzymuje się w<br />
wyniku odpowiedniego prowadzenia syntezy, wiele z tego<br />
typu materiałów polimerowych wykazuje własność pamięci<br />
kształtu [1-4]. Wcześniej nasz zespół opracował metodę<br />
otrzymywania bioresorbowalnego terpolimeru glikolidu/Llaktydu/TMC,<br />
który wykazywał bardzo dobre własności<br />
zapamiętywania kształtu [4,5]. Szczególnie cenne z punktu<br />
aplikacji biomedycznej tego materiału było to, iż przejście z<br />
kształtu tymczasowego do zaprogramowanego kształtu permanentnego<br />
zachodziło w wyniku podniesienia temperatury<br />
do 37–40 0 C, a więc wartości zbliżonej do temperatury ciała<br />
ludzkiego. Otrzymany terpolimer był całkowicie amorficzny,<br />
co w wielu zastosowaniach (uwalnianie leków, inżynieria<br />
tkankowa) jest cechą bardzo korzystną. Niestety implanty<br />
formowane z tego terpolimeru i pracujące pod stałym obciążeniem<br />
w temperaturze ciała ludzkiego w wielu wypadkach<br />
po pewnym czasie ulegać mogą samoistnej deformacji,<br />
w wyniku występującego zjawiska płynięcia tworzywa.<br />
Aby wyeliminować lub ograniczyć wspomniane zjawisko,<br />
podjęliśmy próby otrzymania terpolimeru, o zbliżonym do<br />
wcześniej zoptymalizowanego składzie lecz zawierającego<br />
fazę krystaliczną, o relatywnie wysokiej temperaturze topnienia.<br />
Metody jakie zastosowaliśmy, aby osiągnąć ten cel<br />
jak i krótka charakterystyka otrzymanych terpolimerów jest<br />
treścią prezentowanego komunikatu.<br />
in bulk, terpolymerization of glycolide, lactide and<br />
previously synthesized TMC oligomer) or the type of<br />
the used initiator, we achieved to obtain terpolymers<br />
with similar composition but with varied polymer chain<br />
microstructure and consequently different morphology<br />
– from wholly amorphous to characterized with high<br />
degree of crystallinity. Elementary properties of the<br />
obtained polymers, including the shape-memory ability,<br />
are described herewith.<br />
[Engineering of Biomaterials, <strong>89</strong>-<strong>91</strong>, (2009),82-87]<br />
introduction<br />
The phenomenon of shape memory essentially consists<br />
of the possibility to recall the material’s predefined shape<br />
from temporary intermediate stage after mechanical deformation,<br />
by means of numerous physical stimuli. The most<br />
frequently applied stimulus is increasing the material’s borderline<br />
temperature, called transition temperature. Typical<br />
shape-memory polymer materials (SMPs) found useful in<br />
biomedical applications are segmented polyuretanes. The<br />
materials are usually sufficiently biocompatible but in most<br />
cases not bioresrobable or degrading at a very slow rate.<br />
Among the shape-memory materials, bioresorbable thermoplastic<br />
polymers are seemingly the most valuable for<br />
application in biomedicine. using these materials for forming<br />
bioresorbable implants by means of thermoplastic processing<br />
– surgical tools (self-expanding stents, self-clenching<br />
clamps, loops and clasps) it will be possible to introduce or<br />
upgrade numerous surgical techniques, with emphasis on<br />
low-invasive surgery.<br />
Aliphatic polyesters are a subgroup of biodegradable<br />
polymers which are widely considered biocompatible and<br />
recently often applied in medicine. They are obtained by<br />
means of polymerization with ring-opening of lactides, lactones<br />
and cyclic carbonates. They are currently a common<br />
base material for surgical threads, temporary resorbable<br />
surgical implants and systems of drug carriers implanted<br />
directly into the patient’s body. Through appropriate<br />
choice of composition and microstructure of this type of<br />
copolymers, obtained with properly conducted synthesis, a<br />
number of these polymer materials might be characterized<br />
with shape-memory properties [1-4]. Earlier our research<br />
team had invented a method of obtaining bioresorbable<br />
glycolide/L-lactide/TMC terpolymers, demonstrating very<br />
good shape-memory properties [4,5]. What was particularly<br />
significant for potential biomedical application of the material<br />
was that the transition from the temporary stage to the<br />
pre-programmed shape occurred as a result of increasing<br />
temperature up to 37–40 0 C, which are typical values of<br />
normal human body temperature. The obtained terpolymer<br />
was wholly amorphous which is an advantage in numerous<br />
applications (drug releasing, tissue engineering). unfortunately,<br />
the implants formed out of this terpolymer and<br />
constantly working with load at human body temperature<br />
often might often be subjected to spontaneous deformation<br />
due to material flow. In order to eliminate or reduce the effects<br />
of the aforementioned phenomenon, we attempted to<br />
obtain terpolymers with composition similar to the previously<br />
optimized selection, but containing crystalline phase with<br />
relatively high melting temperature. The methods we have<br />
used to achieve this, along with a short characteristics of the<br />
obtained terpolymers is the subject of the present article.<br />
83