Biodegradabilní elastické polyuretanové filmy pro medicínské aplikace

Biodegradable elastic polyurethane films for medical applications

lecture

Czech

Biodegradabilní a potenciálně bioresorbovatelné polyuretanové (PU) filmy byly syntetizovány „green“ metodou bez použití organického rozpouštědla z hydrofilního polyethylenglykolu (PEG) a hydrofobního polykaprolaktonu (PCL). Vzorky s různým poměrem PEG/PCL byly testovány z hlediska chemických i fyzikálních vlastností. Tahové zkoušky ukázaly, že přítomný PCL ovlivňuje strukturu a tedy i mechanické vlastnosti významně, když je přítomen ve velkém nadbytku (od poměru PEG/PCL=2/8 a více), kdy tažnost houževnatých vzorků dosahovala až 900 %. Testy botnání a hydrolytické degradace ukázaly, že přítomnost PEGu (hydrofilní složky) značně ovlivňuje schopnost materiálu absorbovat vodu, což má následně vliv i na rychlost hydrolytické degradace. Vzorek PU připravený jen z PEGu obsahoval nejvíce absorbované vody (almost 78 %) a kompletně zdegradoval za 5 měsíců. U ostatních vzorků se schopnost absorbce vody i rychlost degradace snižovaly se snižujícím se obsahem PEGu ve vzorku PU. Vzorek PU připravený jen z PCL obsahoval nejmenší množství vody (1.8 ± 0.1 % po jednom dnu) a za období jednoho roku prakticky nezdegradoval. Polyuretany s nastavitelnými vlastnostmi jak mechanickými, tak i hydrolytickými, by mohly být potenciálně využitelné jako bioresorbovatelné elastické materiály aplikovatelné v lidském těle, např. jako cévní štěpy.

Biodegradable and potentially bioresorbable polyurethane (PU) films were synthesized by novel "green" solvent free method from hydrophilic polyethylene glycol (PEG) and hydrophobic polycaprolactone (PCL). Samples with different PEG/PCL ratios were tested to their chemical and physical properties. Tensile tests showed that PCL in high abundance (from the PEG/PCL = 2/8 and more) influences significantly structure and therefore mechanical properties. The ductility of tough samples reached almost 900 %. Tests of swelling and hydrolytic degradation showed that presence of PEG (hydrophilic part) significantly influence the ability of material to absorb water which is driving the rate of degradation. PU sample prepared from only PEG absorbed the highest amount of water after one day (almost 78 %) and completely degraded within 5 months. Ability to absorb water for other samples decreased with decreasing amount of PEG in the PU sample. PU prepared from PCL only absorbed the lowest amount (1.8 ± 0.1 %) after one day. Polyurethanes with tailored mechanical and degradable properties can be potentially used as bioresorbable elastic materials applicable in medicine e.g. as vein grafts.

polyuretan, biodegradabilní, polyethylenglykol, polykaprolakton

polyurethane, biodegaradle, polyethylene glycol, polycaprolactone

KUPKA, V.; VOJTOVÁ, L.; JANČÁŘ, J.

29. 4. 2015

Brno

22

22

60

http://www.bioimplantologie.cz/