2.4 Основы биомеханики полимеров

Впервые полимеры были использованы как имплантаты в качестве дренирующих трубок при нагноениях. Как правило, им легко придать желаемую форму, они достаточно биоинертны, имеют низкую стоимость. В последнее время использование разнообразных вариантов полимеров значительно возросло. Среди всех классов биоматериалов сегмент полимеров составляет более 50 %, они прочно занимают первое место по использованию в биологии и медицине.

В ранних работах тканевая несовместимость почти всегда была обусловлена выходом из полимеров токсических агентов и мономеров в окружающие ткани. Впоследствии удалось разработать материалы, в которых биосовместимость и биодеградация таким образом сочетаются с механическими свойствами, что они стали удовлетворять требованиям, предъявляемым к имплантатам. В таблице 2 даны некоторые характеристики ряда полимеров, используемых в хирургии, травматологии, ортопедии и других областях медицины.

Для оценки основных физико-механических свойств полимеров определяются следующие показатели: прочность на разрыв, относительное удлинение при разрыве, модуль упругости, прочность при прогибе, удельная ударная вязкость. Важнейшими характеристиками материала являются его пластичность и ударопрочность. В основном эти свойства определяют функциональные качества и долговечность протеза.

Таблица 2 - Характеристика и область биомедицинского применения некоторых полимеров

Название	Область применения
Полиэтилен (ПЭ) и его производные	Шовный материал, протезы аорты, пластическая хирургия, эндопротезы суставов, носители для клеток и лекарств
Полиметипметакрилат носители (ПММА)	Ортопедия, контактные линзы, искусственные органы
Полиуретаны (ПУ)	Кардиохирургия, искусственное сердце
Поливинилхлорид (ПВХ)	Катетеры, шунты
Силиконы (С)	Реконструктивная и пластическая хирургия
Политетрафторэтилен (ПТФЭ)	Пластическая хирургия, изоляционный материал, сосудистые графты (протезы)
Полипропилен (ПП)	Шовный материал, плетенные сетки
Нейлон (Н)	Шовный материал
Полилактат (ПЛД)	Шовный материал, носители для клеток и лекарств
Полигликоль (ПГД)	Шовный материал, носители для клеток и лекарств
Полиоксиалканоаты: Полиоксибутират (ПОБ) Полиоксивалерат (ПОВ) и их композиты (сополимера)	Шовный материал, искусственная кожа, носители для клеток и лекарств

Заключение

Материалы, используемые в медицине, должны быть не только прочными, но и безопасными для организма. В ходе исследования было установлено, что правильный выбор материалов для медицинских имплантатов может существенно повысить их долговечность и улучшить процесс заживления тканей. Это открывает новые перспективы для разработки более эффективных и долговечных медицинских изделий.