Poliuretany są szeroko stosowane w zastosowaniach biomedycznych, takich jak sztuczna skóra, pościel szpitalna, rurki dializacyjne, elementy rozruszników serca, cewniki i powłoki chirurgiczne.Biokompatybilność, właściwości mechaniczne i niski koszt to główne czynniki sukcesu poliuretanów w medycynie.

Rozwój implantów wymaga zwykle dużej zawartości bioskładników, ponieważ organizm w mniejszym stopniu je odrzuca.W przypadku poliuretanów biokomponent może wahać się od 30 do 70%, co stwarza szerszy zakres zastosowań w takich obszarach (2).Poliuretany pochodzenia biologicznego zwiększają swój udział w rynku i oczekuje się, że do 2022 r. osiągną około 42 mln USD, co stanowi znikomy procent całego rynku poliuretanów (mniej niż 0,1%).Niemniej jednak jest to obiecujący obszar i trwają intensywne badania nad wykorzystaniem większej ilości materiałów pochodzenia biologicznego w poliuretanach.Potrzebna jest poprawa właściwości biopoliuretanów w celu dostosowania do istniejących wymagań w celu zwiększenia skali inwestycji.

Krystaliczny poliuretan na bazie biologicznej został zsyntetyzowany w reakcji PCL, HMDI i wody, która pełniła rolę przedłużacza łańcucha (33).Przeprowadzono testy degradacji w celu zbadania stabilności biopoliuretanu w symulowanych płynach ustrojowych, takich jak roztwór soli fizjologicznej buforowany fosforanami.Zmiany

we właściwościach cieplnych, mechanicznych i fizycznych przeanalizowano i porównano z ekwiwalentem

poliuretan uzyskany dzięki zastosowaniu glikolu etylenowego jako przedłużacza łańcucha zamiast wody.Wyniki wykazały, że poliuretan otrzymany z użyciem wody jako przedłużacza łańcucha wykazywał lepsze właściwości w czasie w porównaniu z jego odpowiednikiem petrochemicznym.To nie tylko znacznie się zmniejsza

kosztów procesu, ale także zapewnia łatwą drogę do uzyskania materiałów medycznych o wartości dodanej, które są odpowiednie do endoprotez stawów (33).Następnie zastosowano inne podejście oparte na tej koncepcji, w ramach którego zsyntetyzowano biopoliuretan-mocznik, wykorzystując poliol na bazie oleju rzepakowego, PCL, HMDI i wodę jako przedłużacz łańcucha (6).W celu zwiększenia pola powierzchni zastosowano chlor sodowy poprawiający porowatość wytworzonych polimerów.Zsyntetyzowany polimer został wykorzystany jako rusztowanie ze względu na swoją porowatą strukturę do indukowania wzrostu komórek tkanki kostnej.Z podobnymi wynikami w porównaniu

jak w poprzednim przykładzie, poliuretan, który został wystawiony na działanie symulowanego płynu ustrojowego, wykazywał wysoką stabilność, zapewniając realną opcję do zastosowań na rusztowaniach.Inną interesującą klasą polimerów wykorzystywanych do zastosowań biomedycznych są jonomery poliuretanowe, ze względu na ich biokompatybilność i właściwą interakcję ze środowiskiem organizmu.Jonomery poliuretanowe mogą być stosowane jako elementy rurki do rozruszników serca i hemodializy (34, 35).

Opracowanie skutecznego systemu dostarczania leków to ważny obszar badawczy, który obecnie koncentruje się na znalezieniu sposobów walki z rakiem.Amfifilowa nanocząsteczka poliuretanu na bazie L-lizyny została przygotowana do zastosowań w dostarczaniu leków (36).Ten nanonośnik

był skutecznie obciążony doksorubicyną, która jest skutecznym lekiem na komórki rakowe (ryc. 16).Hydrofobowe segmenty poliuretanu oddziaływały z lekiem, a hydrofilowe segmenty oddziaływały z komórkami.Ten system stworzył strukturę rdzeń-powłoka poprzez samodzielny montaż

mechanizm i był w stanie skutecznie dostarczać leki dwiema drogami.Po pierwsze, reakcja termiczna nanocząstki działała jak wyzwalacz uwalniania leku w temperaturze komórki rakowej (~41–43 °C), co jest odpowiedzią zewnątrzkomórkową.Po drugie, ucierpiały alifatyczne segmenty poliuretanu

biodegradacja enzymatyczna pod wpływem lizosomów, pozwalająca na uwolnienie doksorubicyny wewnątrz komórki rakowej;to jest odpowiedź wewnątrzkomórkowa.Ponad 90% komórek raka piersi zostało zabitych, podczas gdy niska cytotoksyczność została utrzymana w przypadku zdrowych komórek.

Rysunek 16. Ogólny schemat systemu dostarczania leku opartego na amfifilowej nanocząstce poliuretanowej

celować w komórki rakowe. Reprodukowano za pozwoleniem z odniesienia(36).Prawa autorskie 2019 American Chemical

Społeczeństwo.

Deklaracja: Artykuł zacytowany zWprowadzenie do chemii poliuretanówFelipe M. de Souza, 1 Pawan K. Kahol, 2 i Ram K. Gupta *,1 .Tylko do komunikacji i nauki, nie rób innych celów komercyjnych, nie reprezentuje poglądów i opinii firmy, jeśli potrzebujesz przedruku, skontaktuj się z oryginalnym autorem, w przypadku naruszenia, natychmiast skontaktuj się z nami w celu usunięcia przetwarzania.