В медицине материалы с наноструктурированной поверхностью могут использоваться для замены тех или иных тканей. Клетки организма опознают такие материалы как "свои" и прикрепляются к их поверхности. В настоящее время достигнуты успехи в изготовлении наноматериала, имитирующего естественную костную ткань. Так, учёные из Северо-западного университета (США) Jeffrey D. Hartgerink, Samuel I. Stupp и другие использовали трехмерную самосборку волокон около 8 нм диаметром, имитирующих естественные волокна коллагена, с последующей минерализацией и образованием нанокристаллов гидроксиапатита, ориентированных вдоль волокон. К полученному материалу хорошо прикреплялись собственные костные клетки, что позволяет использовать его как "клей" или "шпатлёвку" Представляет интерес, и разработка материалов которые обладают противоположным свойством: не позволяют клеткам прикрепляться к поверхности. Одним из возможных применений таких материалов могло бы стать изготовление биореакторов для выращивания стволовых клеток. Дело в том, что, прикрепившись к поверхности, стволовая клетка стремится дифференцироваться, образуя те или иные специализированные клетки. Использование материалов с наноразмерной структурой поверхности для управления процессами пролиферации и дифференциации стволовых клеток представляет собой огромное поле для исследований для костной ткани.
В современной офтальмологии полимеры являются одним из самых распространенных видов материалов. Наряду с общими требованиями к ним предъявляются также требования по прозрачности, смачиваемости поверхности слезной жидкостью. В очковой коррекции зрения применяются материалы на основе поликарбоната. В контактной коррекции зрения, реконструктивной офтальмохирургии используются полимеры на основе полиметилметакрилата. В сочетании с гидроксилметилметакрилатом, метакриловой кислотой, триметилом пропан триметакрилатом, этиленгликолем, диметакрилатом производятся мягкие контактные линзы (МКЛ) и интраокулярные линзы (ИОЛ).
В зависимости от процентного отношения компонентов меняются физические свойства линз и характер взаимодействия с органом зрения и его средой. Для этих целей используются материалы марки Ст-1, дакрил-4Б, Ханита, Гид-равью, Окуфилкон А-D, II-FDA не ионная группа, этафилкон A-B. Силикон – пластик используется в качестве пломб для циркляжа при операции на сетчатке.
Материалы для контактных линз получают путем полимеризации мономеров в определенных условиях в присутствии инициаторов. На начальных стадиях процесса образуется жидкий предполимер, который постепенно затвердевает, образуя полимер. Для мягких контактных линз обычно используют слабо сшитые полимеры (гели).
Оптические свойства полимеров для контактных линз, следующие: пропускание света в диапазоне видимого спектра, т.е. от 390 до 780 нм; показатель прелом-ления полимера близок к показателю преломления роговицы - 1,37 при 34°С.
На основе полиметилметакрилата производятся материалы для кератопротезов глазного яблока. Кроме того, в реконструктивной хирургии используются кремнийорганические полимеры (силикат) в виде жидкостей, каучуков, пластиков, из которых изготавливаются контактные силикогидрогелевые линзы, дренажи, силиконовые интраокулярные линзы. Силиконовые протекторы используются при проведении полостных глазных операций, силиконовые каучуки применяются в качестве искусственного стекловидного тела.
Гидрогели этих полимеров используются для приготовления глазных капель, эмульсий, суспензий, обладающих пролонгирующим действием (пролонгированные лекарственные пленки). Из указанных полимеров производятся инструменты для офтальмологических операций, дренажи, полимерная вата.
Шовные материалы, применяемые в офтальмологии производятся на основе полимеров: нейтральные – нейлон, этилон, полиэстер, полипропилен; рассасывающиеся – викрил, биосорб.
4. Инновации медицинской упаковки.
В число продуктов нового поколения входят «умные» пленки, которые поглощают и выделяют различные газы, пленки, в состав которых входят антиоксиданты, которые постепенно рассеиваются в продукт, а также выделяющие озон антибиотические пленки. Разрабатываемые пленки для медицинской упаковки включают растворимые в воде пленки с контролируемым уровнем растворимости, пленки, которые можно стерилизовать гамма лучами или электронным лучом без всякого разложения, пленки с меньшей толщиной и высокой прочностью на разрыв, пленки, устойчивые к воздействию ультрафиолетовых лучей, пленки с высокой теплостойкостью при обработке, пленки с покрытием из окиси кремния, которые придают барьерные свойства и прозрачность, а также био/фоторазлагаемые пленки, пригодные для медицинской упаковки.
Те материалы о которых было рассказано в данной презентации не являются единственными. Существует в десятки раз больше медицинских материалов, которые улучшают нашу жизнь.
Новые материалы необходимы для развития медицины, а следовательно и нашего здоровья. Наверняка в будущем люди почти не будут болеть. Все неизлечимые болезни (такие как рак) будут вылечены, за счёт различных биотехнологий. Но, к сожалению, наверняка появятся новые болезни и новые задачи для медицины, которые придётся решать. Следовательно, новые материалы будут появляться постоянно.
Список используемой литературы.
1. http://window.edu.ru/window_catalog/files/r19679/metod322.pdf
2. http://www.farosplus.ru/index.htm?/mtmi/mt_2_13/nov_razrab.htm
3. http://medinfa.ru/article/36/118255/
4. http://www.dentalmechanic.ru/orthopedmaterial/
5. http://www.icspb.com