proiect3pencu.pdf

13
  Universitatea Tehnica “Gh. Asachi”din Iasi  Fa cult a tea de I ngi ne r i e C hi m i ca si Prote ct i a M e d i ului  Sp e c i a liz a r e a : B i o m a t e r i ale p o limeri c e si b i o r e su r e  Influența mediului biologic asupra biomaterialelor -proiect- Masterand: Pencu Ruxandra Ioana -2014-

Upload: georgiana-docan

Post on 05-Oct-2015

26 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

  • Universitatea Tehnica Gh. Asachidin Iasi Facultatea de Inginerie Chimica si Protectia Mediului

    Specializarea: Biomateriale polimerice si bioresure

    Influena mediului biologic asupra biomaterialelor

    -proiect-

    Masterand:

    Pencu Ruxandra Ioana

    -2014-

  • 2

    Cuprins

    Introducere ................................................................................................................................................... 3

    Degradarea biopolimerilor ............................................................................................................................ 3

    Biodegradarea oxidativa ............................................................................................................................... 5

    Calcifierea ..................................................................................................................................................... 6

    Evaluarea si prevenirea calcifierii biomaterialelor ....................................................................................... 8

    Exemple de calcifiere a unor dispozitive medicale ..................................................................................... 11

    Bibliografie ................................................................................................................................................. 13

  • 3

    Intoducere

    Mediul fiziologic normal al organismului uman este un mediu apos, ce conine ap, oxigen dizolvat, sruri, proteine, carbohidrai, lipide. Materialul metalic implantat este, n mod continuu, n contact cu diverse lichide biologice, cum ar fi: sngele, fluidul extracelular i fluidul sinovial. Fluidul extracelular, care este cel mai adesea n contact cu implanturile, conine cantiti mari de ioni, cum ar fi: Na, Cl HC03, OH, avnd un pH n jurul valorii de 7,4 ( 7,27,4), meninut la o temperatur constant de 370C. Drept rezultat, mediul fiziologic este foarte agresiv i, n consecin, rezistena la coroziune a materialelor metalice implantate este un important aspect al biocompatibilitii acestora.

    Dou aspecte controleaz corozivitatea acestui mediu: solutia salin este un electrolit excelent, facilitnd mecanismele electrochimice ale

    coroziunii,

    exist multe specii moleculare i celulare n esuturi care au capacitalea de a cataliza anumile reacii chimice sau de a distruge anumiti componeni identificai ca strini organismului.

    Valoarea normal pentru pH se modific imediat dup operaia chirurgical de implantare, funcie de aceasta, i este variabil n timpul perioadei de vindecare. n momentul implantrii, valoarea pH se modific spre valori acide de circa 5,2 n zonele afectate ale esutusrilor i revine la normal n cteva zile. De asemenea, valoarea pH depinde i de existena sau nu a infeciilor.

    Deoarece mediul fiziologic este unul apos, procesul de coroziune este de tip electrolitic,

    agresivitatea acestuia fiind modificat de prezena diferiilor ioni, n special cei de clor, precum i de prezena diverselor specii moleculare i celulare, cum ar fi: proteinele, fagocitele, osteoblastele.

    Moleculele biologice pot schimba echilibrul reaciei de coroziune prin consumarea unuia dintre produii reaciilor anodice sau catodice.

    Proteinele au adesea rol de purttor de electroni i pot astfel influena potenialul de electrod, iar bacteriile pot schimba pH mediului local prin generarea de produi metabolici acizi.

    Degradarea biopolimerilor

    Degradarea biopolimerilor este distrugerea chimic a materialelor polimerice prin

    aciunea organismelor vii care conduc la schimbri ale proprietilor fizice. Descris de unii autori ca biodegradarea polimerilor, acesta este un concept vast, ce se ntinde de la descompunerea

    pierderilor mediului mplicnd microorganisme la deteriorarea biomaterialelor din implanturile

    medicale.

    Exist mai multe moduri n care mediul biologic nconjurtor sporete rata ruperii mecanice a polimerilor, cum ar fi:

    nflamarea;

    n general, frecarea este redus, dar uzura poate fi sporit datorit uzurii prin alunecare. Alte mecanisme care conduc la creterea uzurii in vivo sunt: presiunea de crpare,

  • 4

    imperfeciunile structurale i dilatarea polimerilor. Deci, un important criteriu de selecie a materialelor pentru implanturi medicale este cantitatea, mrimea, forma i compoziia uzurii prin sfrmare care poate i realizat in vivo.

    Componentele polimerice ale dispozitivelor implantabile sunt n general garantate pe

    durata propus de via. Se impune ns o selecie atent i o testare preclinic intens a acestora. Nici un polimer nu este total impenetrabil pentru complexul de procese chimice i solicitri mecanice propriu corpului omenesc.

    n general, materialele polimerice se degradeaz deoarece constituienii corpului atac biomaterialul direct, prin intermediul altor componente ale dispozitivului sau prin intervenia unor factori externi. Trebuie menionat c pe durata de timp dintre sintez i utilizarea sa n corp, asupra unui polimer se aplic numeroase procese.

    Mecanismele ce conduc la degradarea proprietilor polimerilor pot fi fizice sau chimice i ele pot apare n diferitele stadii ale existenei polimerului. Astfel, unele procese de degradare pot implica interacia a dou sau mai multe mecanisme individuale, ba mai mult, un tratament al materialului nainte de implantare l poate predispune la un comportament final stabil sau

    instabil.

    Un exemplu semnificativ al degradrii biomaterialului, datorit prelucrrii

    preimplantului, l constituie sterilizarea prin iradiere cu unde a polietilenei de nalt densitate,

    utilizat pentru execuia componentelor endoprotezelor.

    Procesul genereaz radicali liberi n interiorul materialului care reacioneaz cu oxigenul

    pentru a produce produsi de oxidare.

    Dup ce un dispozitiv a fost implantat, apar fenomenele de adsorpie si absorptie.

    Suprafetele polimerice, n contact cu lichidele din corp, adsorb imediat componentele proteinice,

    i volumul ncepe s adsoarb componentele solubile cum ar fi apa, proteinele i lipidele.

    Elementele celulare se ataaz suprafeelor si iniiaz procese chimice. Cu, componeni

  • 5

    biostabili, acest complex de factori este o consecin puin funcional. La o adsorpie de fluid

    echilibrat, pot aprea plastificri ale polimerului, producnd schimbri dimensionale i

    mecanice. La suprafa se produce un atac acut i puternic al mai multor ageni chimici, inclusiv

    enzime.

    Biodegradarea oxidativ

    Tipuri de biodegradare oxidativ

    a) Oxidarea direct de ctre gazd. n aceste circumstane, efectele speciilor moleculare generate de ctre gazd sau procesul oxidativ direct poteniat pe polimer.

    Pe baza unei evidene analitice solide, unii specialiti presupun c astfel de molecule reactive sunt derivate din celule activate rspunznd leziunilor i proprietilor corpurilor strine la implant. Aceste celule, care iau natere n os i populeaz sistemul circulator i esuturile conective, se manifest n dou feluri: neutrofile i monocite. Mai trziu se difereniaz n celule macrofage i celule mari din corpuri strine fenotipuri.

    Este nevoie de multe cercetri pentru a elucida evoluia evenimentelor ce conduc la oxidarea fagocitic a biomaterialelor. Cu siguran, analiza proceselor importante cum ar fi prezena corpurilor strine derivate biologic (bacterii i parazii) preint impotan fa de implanturile cu biomateriale.

    Biomaterialele sensibile chimic pot fi afectate dac se afl n imediata apropiere a zonei de interaciune implant esut. Produsele lor de fuziune pot supravieui de la cteva luni pn la civa ani pe suprafaa implantului. Celulele macrofage rmn n capsulele colagenoase pentru perioade ndelungate.

    b) Oxidare mediat de mediu.

    Oxidarea provocat de ionii metalici.

    Un astfel de proces de degradare oxidativ s-a raportat clinic n cazul uretanului

    polimeric folosit la regulatoarele cardiace, care necesit condiii foarte speciale de execuie.

    Condiiile i morfologia de rupere sunt diferite de cele de la ruperea sub tensiune, chiar dac

    produii oxidrii sunt similari. Biodegradarea dispozitivelor implantate prin fisurare sub tensiune

    apare ntotdeauna la polimeri pe suprafaa expus celulelor i rezult fisuri caracteristice

    orientate perpendicular pe vectorul tensiune. Oxidarea provocat de ionii metalici ia locul

    suprafeelor apropiate din imediata vecintate a componenilor metalici corodai i a produselor

    lor de coroziune. Pereii fisurii i fisurile microscopice aleatorii orientate sunt indicii care

    evideniaz o fisur fragil. Produii de degradare care pot fi gsii mai adnc n structur dect

    fisura datorat tensiunii, sunt i ei indicii ale fisurii fragile.

  • 6

    Acest fenomen, numit oxidare indus de ioni metalici, a fost confirmat prin studii in

    vitro, n care uretanii poliesterici au mbtrnit n soluiile de ioni metalici la poteniale de

    oxidare diferite. La un potenial de oxidare de aproape + 0,77 , degradarea chimic a fost sever.

    Sub potenialul de oxidare, schimbrile n polimer erau caracteristicile simplei plasticizri.

    Aceast tehnic arat i faptul c oxidarea indus de ionii metalici a fost proporional cu

    coninutul de eter al poliuretanului.

    Degradare oxidativ indus de mediul exterior

    n anumite circumstanele corpul poate transmite radiaii electromagnetice care pot afecta integritatea polimerilor implantai.

    De exemplu, corneea i umoarea vitroas a ochiului la fel ca i stratul superficial al feei permite trecerea radiaiei ultraviolete A. Absorpia radiaei unltraviolete produce excitarea electronilor care poate duce la degradarea foto-oxidativ. Acest proces a fost sugerat pentru ruperea componenilor polipropilenei n lentilele intraoculare.

    La endoprotezele i exoprotezele maxilofaciale, elastomerii pot suferi schimbri nedorite ale culorii i ale proprietilor fizice ca o consecin a expunerii la radiaia solar natural. Antioxidanii i absorbanii de ultraviolete asigur o protecie limitat pentru aceste materiale.

    Calcifierea

    Deteriorarea sau defectarea unor dispozitive medicale implantabile, n special a celor

    utilizate n sistemul cardiovascular, este cauzat frecvent de formarea depozitelor nodulare de

    fosfat de calciu sau ali componeni care conin calciu, proces cunoscut sub numele de calcifiere

    sau mineralizare.

    Cu toate c depunerea de sruri minerale de calciu apare ca un proces normal n oase i

    dini, biomaterialele care intr n componena dispozitivelor medicale nu trebuie s se calcifice

    deoarece depozitele minerale pot interfera cu buna funcionare a dispozitivului medical

    implantabil. De aceea, calcifierea biomaterialelor este abnormal sau patologic.

    Calcifierea patologic poate fi de asemenea distrofic sau metastatic.

    Calcifierea distrofic este depunerea srurilor de calciu pe esuturi distruse sau bolnave,

    respectiv pe biomateriale, la pacieni care au un metabolism normal n calciu.

    Calcifierea metastatic este depunerea de sruri de calciu, n esuturi, ca rezultat al

    dereglrii metabolismului mineral.

  • 7

    Calcifierile distrofic i metastatic pot fi sinergetice, n prezena unui metabolism

    mineral anormal, calcifierea asociat cu biomaterialele sau cu esuturile anormale este mrit.

    Calcifierea biomaterialelor poate afecta o varietate de proteze implantate n sistemul circulator,

    n interiorul esuturilor conective, sau n alte pri ale corpului.

    Calcifierea a fost asociat att cu biomaterialele derivate sintetic ct i cu cele derivate

    biologic. Faza mineral natural a multor calcificri de biomaterial este un fosfat cristalin de

    calciu, cunoscut ca apatit, care este legat de hidroxiapatita de calciu, mineralul care

    furnizeaz rigiditatea structural a oaselor i care are formula chimic Ca10(PO4)6(OH)2.

    n general, determinanii biomineralizrii materialului de implant includ factori legai de

    metabolismul corpului, i cei legai de structura i proprietile implantului. Mai mult,

    mineralizarea biomaterialului este sporit n general la margini de deformaiile mecanice

    intense, cum ar fi punctele de ndoire ale dispozitivelor circulatorii.

    Calcifierea poate fi potenial n prezena infeciei implantului. Un plus de importan i

    se acord faptului c, aceasta poate aprea la suprafaa implantului (calcifiere excentric), unde

    este asociat adesea cu esuturi ataate sau celule, sau n componenii structurali (calcificare

    intrinsec).

    n final, mecanismul fundamental al calcifierii patologice are multe similitudini cu

    mineralizarea normal a osului. De fapt, unii investigatori au explorat calcifierea implantelor din

    biomateriale pentru a crea noi esuturi dure.

  • 8

    Evaluarea si prevenirea calcifierii biomaterialelor

    Evaluarea

    Depozitele calcificate sunt studiate folosind combinatii de tehnici chimice si morfologice.

    Tehnicile morfologice ajuta la conturarea distributiei depozitelor calcifiate microscopice si

    ultrastructurale, iar tehnicile chimice servesc la identificarea si dozarea volumului constituentilor

    minerali si a fazei minerale cristaline. Unele metode morfologice permit determinarea cantitatilor

    n anumite locuri.

    Aceasta este de doua tipuri:

    a. evaluare morfologica

    b. evaluare chimica

    Evaluarea morfologic

    Distribuia morfologic a calcificrilor a fost analizat cu un numr de tehnici bine

    dezvoltate, tehnici care i-au demonstrat eficiena i care au cea mai mare cuprindere de la

    examinrile directe mari (grosiere) sau raze X a protezelor expuse la tehnici sofisticate cum ar fi

    spectroscopia electronic.

    Fiecare tehnic are avantaje unice, combinnd cteva asemnri este posibil s se ajung

    la o nelegere a compoziiei i structurii fiecrui tip de calcificare. Urmtoarea examinare

    grosier atent, adesea sub un microscop de putere mic, a fost folosit pentru evaluarea

    distribuiei mineralului ntr-o bioprotez a valvei inimii i a sistemelor ventriculare.

    Tehnica utilizat implic plasarea protezei pe un film de raze X i expunerea acestuia la

    un fascicol de raze X la un nivel energetic de 35 KV, pentru 2 minute, ntr-un dispozitiv special

    de raze X, utilizat pentru mostre mici. Mineralizarea apare evideniat pe o diafragm, sub

    forma unei imagini strlucitoare.

    Microscopia luminoas a esuturilor calcifiate are o utilizare larg. Identificarea

    mineralului este facilizat prin intermediul folosirii unor colorani specifici de calciu i fosfor,

    cum ar fi alizarina roie, pentru calciu, i von Kossa pentru fosfai. Aceti colorani sunt cei mai

    folositori pentru confirmarea i caracterizarea zonelor suspecte de calcifiere prin tehnicile

    coloranilor n ordinea stabilit.

    Tehnicile de microscopie optic, care presupun bombardarea cu fascicule de electroni, cu

    o focalizare nalt au multe de oferit n caracterizarea calcificrilor cardiovasculare. Analiza cu

    dispersie de raze X permite o examinare semiconstitutiv a creterii depozitelor de calciu i

    fosfat, n mod specific.

  • 9

    Analizele microscopice de transmisie electronic, a ultrastructurii calcificrilor faciliteaz

    de asemenea nelegerea poziionrilor iniiale ale cristalelor calcice. Acestea au fost considerabil

    utilizate pentru investigarea calcifierii bioprotezelor pentru valvele inimii. Proba

    microelectronic sau, mai recent, spectroscopia electronic cu pierdere de energie (EELS) sunt

    tehnici care cupleaz microscopia de transmisie electronic cu analize elementare de nalt

    sensibilitate. Aceste tehnici furnizeaz cele mai nsemnate nelesuri pentru localizarea locurilor

    nucleaiilor ultrastructurale a depozitelor de fosfai de calciu.

    n general cele mai sensibile i sofisticate tehnici morfologice necesit pregtiri foarte

    atente, scumpe pentru evitarea artefactelor.

    Evaluarea chimic

    Este important dozarea calciului i fosforului n calcifierea biomaterialelor, pentru a face

    comparaii relevante n funcie de severitatea depunerii i eficacitii msurilor preventive.

    Tehnicile care au fost utilizate pentru analizarea, testarea volumului de mineral la fel de bine ca

    i dezvoltarea fazei minerale n oase poate fi folositoare pentru biomateriale. Analizele speciilor

    de mineral sunt cel mai bine preparate sub form de pudr uniform att prin achierea lor n

    azot lichid sau n final meninerea prin ngheare uscat.

    Calciul a fost dozat prin folosirea spectroscopiei atomice de absorpie a esuturilor prin

    hidrolizare acid. Mrunirea eantioanelor ntr-un cuptor cptuit este un alt mijloc pentru

    prepararea, pregtirea materialelor esplantate de calciu i fosfat pentru analize. Fosforul, ca

    fosfat, este de obicei dozat folosind o tehnic complex cu detecie spectrometric.aa cum s-a

    menionat mai sus, fosfaii de calciu cristalini, cum ar fi hidroxiapatita, au devenit depozitele

    actuale de material. Tipul formei cristaline a fosfatului de calciu poate fi determinat cu difracia

    de raze X.

    Analizele pulberii, folosind o camer Debye-Scherer necesit alctuirea minim a

    materialului i furnizeaz o difracie de raze X produs de rotirea specimenelor n tuburi capilare

    printre fascicolul de raze X n prezena unei imersii fotografice. n plus, monstrele pot fi de

    asemenea analizate pentru coninutul n carbonal fazei minerale, folosind spectroscopia cu

    infraroii.

    Au fost investigate 3 strategii cu prevenirea calcifierii implanturilor biomateriale:

    terapia sistematic cu ageni de anticalcifiere;

    terapia local cu dispozitive implantabile;

    modificri ale biomaterialelor prin ndeprtarea componenilor calcificabili, adiii cu

    agent exogen.

    Investigaiile n strategia anticalcifierii nu numai c au demonstrat eficacitatea terapiei,

    dar i absena efectelor adverse. Efecte adverse ar fi putut include toxicitii la nivel local sau

  • 10

    sistemic, tendine ctre tromboze, inducerea de efecte imunologice sau degradare, cu pierderi

    immediate i progresive ale proprietilor mecanice sau de stabilitate.

    Un dezavantaj al folosirii sistematice a agenilor de calcifiere pentru prevenirea

    calcifierii patologice este efectul asupra osului, conducnd insuficienta formare a scheletului de

    fosfat de calciu.

    Pentru a evita acest lucru, realizrile recente pentru prevenirea calcifierii bioprotezelor de

    la valvele inimii s-au bazat fie pe modificarea biomaterialelor, fie pe introducerea unui sistem

    adiacent cu proteza. Dar nici una din aceste metode nu este nc aplicabil, cteva putnd fi de o

    mare importan.

    Pre-tratamentul cu produse de curat a protezelor valvei inimii previne calcifierea att la implanturile subcutanate ct i la cele circulare. Mecanismul de aciune al acestui tip de micorare nu a fost stabilit, dar el poate s cauzeze dezmembrarea, disocierea i sfrmarea celulelor derivate, acestea contribuind la dezvoltarea leziunilor calcifiate. Pre-tratamentele s-au

    artat a fi numai parial eficace n circulaie, poate datorit reabsorpiei fotolipidelor de ctre snge i, astfel ntrziind aparent nceputul calcifierii.

    Folosirea medicamentelor cu specific anticalcifiant este o alt cale important n prevenirea calcifierii biomaterialelor. Bifosfaii sunt componeni sintetici care inhib formarea hidroxiapatitei in vivo i in vitro. Totui, eficacitatea terapiei cu bifosfai are efecte ntotdeauna asupra oaselor. Aceasta are loc datorit mecanismelor similare de calcifiere a bioprotezelor esutului i osului.

    Efectele adverse cauzate de bifosfai sunt evitate complet prin folosirea altor polimeri controlai pe post de co-implanturi sau prin legarea covalent a acestor ageni, cum ar fi aminobifosfaii.

    Procesul controlat de producere a etanhidroxidifosfat-ului (EHDP) folosind un sistem

    polimeric, a fost eficace n aezarea subcutanat pentru prevenirea calcifierii bioprotezei valvei inimii cu administrri locale de medicamente, dar nu i s-a artat nc eficacitatea n circulaie. Producerea controlat a EHDP poate fi susinut pentru extrapolarea duratei la mai mult de 30 ani, prin folosirea unei soluii nesaturate de sare de calciu a EHDP n matrice. Legtura covalent dintre difosfai i poliuretan poate preveni n aceeai msur calcifierea implantului.

    Alt cale potenial folositoare n prevenirea calcifierii implic folosirea ionilor metalici specifici care sunt inhibitori. Pretratamentul protezelor inimii cu Al3+ a demonstrat prevenirea

    mineralizrii implanturilor fr a genera efecte secundare. Aceast cale a fost sugerat prin observarea pacienilor cu boli ale rinichilor, cu oase insuficient calcefiate.

    Mecanismul de acionare al calcefierii inhibitorilor cu Al3+ a artat o inhibare a creterii cristalelor de hidroxiapatit. Ali cationi metalici care au artat c inhib cristalizarea hidroxiapatitei, cum ar fi Fe3+, Ga3+ i Cd2+, pot fi folositori n aceeai msur.

  • 11

    Exemple de calcifiere a unor dispozitive medicale

    a) Calcifierea valvelor inimii

    Calcifierea valvelor inimii este cel mai important exemplu al disfuncionalitii unui dispozitiv medical datorit calcifierii biomaterialului.

    Aproape toate valvele de inim bioprotetice recuperate n urma operaiilor s-a constatat fie c au avut picturi, fie c erau rigidizate, datorit calcifierii intrinseci. S-a observat faptul c procesul de calcifiere este mai pronunat n regiunile de ndoire ale vrfurilor, n punctele de tensiuni maxime de funcionare ale valvelor. Calcifierea poate conduce la defectarea protezelor, ca rezultat al disfunciunii valvei sau a deteriorrii peretelui aortic datorit depozitelor de mineral. Calcifierea valvelor se presupune c este condiionat de tipul de procedur de sterilizare utilizat.

    Degenerarea calcifierii valvelor bioprostetice ale inimii, pretratate cu glutaraldehid este cel mai important exemplu al disfuncionalitii chimice a unui dispozitiv medical conducnd la calcifierea biomaterialului.

  • 12

    b) Calcifierea vezicii urinare polimerice

    Depunerea de cristale calcificate pe suprafeele flexibile ale vezicilor limiteaz longevitatea funcional ale pompelor de snge compuse din poliuretan i utilizate ca sistem de asisten ventricular sau inimi artificiale.

    Rigiditatea cauzat de depozitele de minerale poate duce la deteriorarea pompelor sau valvelor, prin pierderea fiabilitaii sau iniierii picturilor, sau amndou. Calcifierea pompelor de snge, n funcie de tipul de poliuretan utilizat, predomin n general de-a lungul zonelor de flexiune a diafragmelor, la jonciunea diafragmelor, zona de flexiune a aprtorului sau diafragmei cilindrice, indicnd aceti factori mecanici i joac un rol foarte important.

    Calcifierea componentelor pompei de snge poate fi intrinsec sau extrinsec. Depozitele de calciu sunt frecvent asociate cu defecte microscopice de suprafa, poate din fabricaie, ca rezultat al tensiunilor mediului sau ca efecte mecanice, conducnd la fisurare.

    S-a emis ipoteza c aceste defecte de suprafa pot servi ca locuri preferate pentru depozitele de calcifiere la suprafeele polimerului. Dac celulele de snge degradate i componentele lor subcelulare scap n aceste caviti microscopice devin calcificate, procedeul numindu-se calcifiere extrinsec.

    c) Calcifierea n dispozitivele contraceptive intrauterine (IUD)

    Calcifierea dispozitivelor contraceptive intrauterine a fost considerat principala cauz a disfucionalitilor ce conduc n cele din urm la desprinderea dispozitivului sau la pierderea contraceptivitii.

    Acumularea de calciu pe dispozitivele de acest tip din cupru poate preveni formarea de

    ioni de cupru, schimbnd astfel eficacitatea mecanismelor (dispozitivelor), din moment ce cuprul

    este un element important pentru prevenirea concepiei. n mod analog, depozitele de calciu care se interpun cu eliminarea unui agent activ pot fi de asemenea o problem pentru eliminarea de hormoni a sistemelor IUD.

    Studierea implanturilor extrase de IUD, folosind microscopia optic de transmisie asociat cu analize microscopice de raze X, au artat c, n realitate, toate dispozitivele examinate variaz privind depunerea de calciu. Dispozitivele IUD care funcioneaz pentru perioade mari de timp au cantiti mai mari de depuneri, cu toate c acumularea de pe dispozitive este mai mic, care elibereaz hormoni de contracepie.

    d) Calcifierea lentilelor de contact

    Depozitele de fosfat de calciu conduc la opacizarea lentilelor de contact, care sunt

    confecionate din HEMA (poli-2-hidroxietimetilacrilat). Calciul coninut de lacrimi este considerat ca fiind sursa depozitelor gsite pe lentilele de

    contact confecionate din HEMA. Depozitele de calciu se mresc progresiv n timp, iar ndeprtarea lentilelor devine imposibil fr distrugerea lor.

    Nici un material destinat fabricrii lentilelor de contact, care este disponibil pn acum, nu poate nltura aceast problem, cu toate c lentilele fabricate din metacrilat poliglicerilmetilic se comport mult mai bine dect cele confecionate din HEMA.

  • 13

    n mod similar, condiiile sistemice i optice de mbuntire pot de asemenea ajuta n identificarea la pacient a riscului de degradare a lentilelor i mbuntirea materialelor de confecionare a lentilelor, cu intenia de a obine biomateriale mai rezistente la procesul de calcifiere.

    e) Acoperirea cu crust a endoprotezelor urinare

    Dezvoltarea utilizrii endoprotezelor polimerice pentru a alina obstruciile urinare au supus

    ateniei frecventele formri de cruste minerale pe suprafaa acestor dispozitive. Aceste probleme

    au fost observate att la implatele pe femei ct i la cele pe brbai, precum i n cazul uretrelor

    artificiale. Crustele pot duce la obstrucionarea dispozitivelor urinare conducnd astfel la eecul

    lor.

    Depunerea de cristale calcificate pe suprafeele flexibile ale implantelor ureterale limiteaz

    longevitatea funcional a acestora. Calcifierea, n funcie de tipul de poliuretan utilizat,

    predomin n general de-a lungul zonelor de flexiune, indicnd faptul c i factorii mecanici

    influeneaz acest proces. Exist i ipoteza c defectele de suprafa pot servi ca locuri preferate

    pentru depozitele de calcifiere la suprafaa polimerului.

    Crustele minerale conin att hidroxiapatite ct i fosfai minerali cu coninut de amoniu i

    magneziu.

    Bibliografie

    Antoniac Iulian Influenta mediului biologic asupra biomaterialelor (curs), Universitatea

    Politehnica Bucureti, 2010