7/25/2019 Biomateriale polimerice

1/2

2. Biomateriale polimerice

Polimerii sunt cele mai folosite materiale n cadrul aplicaiilor medicale (tabelul 1). Aceste

materiale pot fi folosite n realizarea de dispozitive cardiovasculare (grefe vasculare, valve

artificiale ale inimii), implanturi mamare, lentile de contact, lentile intraoculare, nveliuri pentru

medicamente, ae chirurgicale, adezivi i substitueni pentru snge.

Polimerii sunt materiale organice, alctuii dintr-un numr mare de macromolecule, care de

fapt formeaz legturi covalente ntre atomi. Datorit naturii lor covalente a legturilor

intermoleculare, electronii sunt localizai ntre atomii constitueni, i polimerii consecveni tind

s aib proprieti termice i electrice sczute.

Cei mai utilizai polimeri, nc din ani 1960, sunt poliglicoidele (PGA) i polilactidele

(PLA). Polilactidele sunt formate fie din monomeri stereo, monomerii de tip "D" i monomeriide tip "L", fie din combinaia acestor doi (DL). Doar polimerii de tip "L" sunt de origine

natural. Polilactidele a cror monomeri predominani sunt acei de tip "L" sunt polimeri

semicristalini a cror timp de degradare este mai mare de doi ani. n cellalt caz, cnd monomerii

predominani sunt de tip "D", polimerii se gsesc n stare amorf i sunt folosii n cazul

ncapsulrii medicamentelor datorit timpului rapid de degradare.

Tabelul 1 Exemple de aplicaii medicale ale polimerilor.

Aplicaii Polimeri

Implanturi cardiovasculare Polietilena, polivinil, policlorhidr, poliester, cauciuc siliconal,

polietilen, politetrafluoritilen

Implanturi ortopedice Polietilen, polimetil, polimetacrilat,

Farmaceutic (medicamente) Polilactite, policoglicoide

esuturi artificiale Acid polilactic, acid poliglicoloc, polilactid, policoglicoide

Comportamentul mecanic i termic al polimerilor este influenat de civa factori,incluznd

compoziia chimic, structura lanurilor polimerice, precum i masa atomic a moleculelor.

Deformaia plastic i face apariia atunci cnd forele de aciune mecanice cauzeaz alunecarea

staturilor componente, unul fa de cellalt. Schimbrile n structura polimerului, menite s

7/25/2019 Biomateriale polimerice

2/2

mbunteasc rezistena la alunecare dintre straturi, fac ca rezistena mecanic a materialului s

creasc, dar scade plasticitatea materialului. De asemenea, crescnd numrul de macromolecule

componente, se ajunge tot la o mobilitate sczut ntre straturi.

Mecanismul de degradare al polimerilor cu o structur semicristalin se mparte n trei mari

etape. n prima etap, prile amorfe sunt dizolvate de ap. Aceast dizolvare nu afecteaz

rezistena mecanic a polimerilor. n cea de-a doua faz au loc atacuri ale enzimelor asupra

polimerului, iar cea de-a treia faz const n eroziunea materialului. Factorii ce accelereaz

fenomenul de degradare a polimerilor sunt:

factorul hidrofilic,

factorul de cristalinitate,

factorul de mrime.

Tabelul 2Cele mai importante proprieti mecanice ale biomaterialelor polimerice.

Polimeri Rezistena la rupere [Mpa] Modulul lui Young E [Gpa]

Polietilena (PE) 35 0,88

Poliuretan (PU) 35 0,02

Politetrafluoretilena (PTFE) 27,5 0,5

Poliacetal (PA) 67 2,1

Polimetilmetracrilat (PMMA) 59 2,55

Polietilena tereptalat (PET) 61 2,85

Polietereterketon (PEEK) 110 3,3

Silicon cauciucat (SR) 7,6 0,008

Polisulfonat (PS) 75 2,65

Polimerii pot conine o mare varietate de aditivi, urme de catalizatori, inhibitori, i alte

componente chimice voite pentru sintezele lor. Ca i n cazul coroziunii materialelor metalice, n

timp, ntr-un mediu fiziologic, aceste componente chimice ale polimerilor sunt eliberate n

organism, i pot produce reacii adverse din partea organismului uman. Aceste degradri de

material nu sunt binevenite, n special cele ale polimerului acrilic (un ciment de oase folosit n

general la fixarea implanturilor ortopedice de esutul osos: endoproteza de old, de genunchi) i

ale polivinilclorhidrelor (polimeri cu elasticitate mare).