4.2. Полимеры медико-технического назначения

Возможности использования полимеров для изготовления изделий медико-технического назначения определяются, прежде всего, их механическими свойствами. Для этой цели применяются те же полимеры, что и для изготовления изделий любого другого назначения — полиэтилен, полипропилен, полистирол, полиэфиры, полиамиды, поликарбонат, политетрафторэтилен (тефлон), различные виды каучуков. Так, из полиэтилена высокой плотности изготовляют детали медицинских приборов и инструментов, предметы ухода за больными, лабораторное оборудование, пробирки, пипетки и др. Полиэтилен низкой плотности используется для изготовления мягких емкостей различного назначения, соединительных трубок, шприц-тюбиков. Из полистирола делают одноразовые шприцы, чашки Петри, футляры, упаковку для лекарственных препаратов.

Методы переработки полимеров в изделия медико-технического назначения — такие же, что и для переработки полимеров вообще: литье под давлением, экструзия, вальцевание, прессование, штамповка и др. Вместе с тем, к полимерам для изготовления изделий медико-технического назначения, как и к методам их переработки, предъявляются дополнительные, более жесткие требования. Прежде всего эти требования связаны с токсикологической опасностью их использования. Поэтому и сами полимеры, и изделия, из них изготовленные, должны проходить тщательный санитарно-гигиенический контроль. Токсичность полимеров может быть обусловлена или добавками в них, например, стабилизаторов, пластификаторов, красителей, или же продуктами термодеструкции полимеров, появляющимися в результате их переработки из расплава. Методы переработки должны гарантировать очень низкое содержание в изделии продуктов термодеструкции или остаточных растворителей.

Другое требование к полимерам этой группы связано с необходимостью стерилизации изделий из них. Стерилизация может быть тепловая (в том числе автоклавирование) и радиационная. При тепловой стерилизации в полимерах не должно происходить нежелательных химических превращений, изделия не должны изменять форму и размеры, в них не должны появляться механические дефекты. Аналогично радиационная стерилизация не должна приводить к химическим изменениям в полимере, сопровождающимся появлением в стерилизуемом изделии токсических продуктов или снижением его механических характеристик.

4.3. Полимеры, предназначенные для введения в организм

Полимеры, вводимые в организм и имеющие непосред-ственный контакт с тканями и биологическими средами, могут, с одной стороны, сами претерпевать различные химические превращения, а с другой — вызывать изменения контактирующих с ними тканей. Поэтому к полимерам данной группы предъявляются гораздо более жесткие требования, чем к полимерам медико-технического назначения.

Находясь в контакте с биологическими средами организма, полимеры могут претерпевать деструкцию до олигомеров или мономеров по различным механизмам — гидролиз, каталитическая деструкция под действием ферментов, фагоцитарное расщепление (защитная реакция клеток организма на инородное тело). В реальных условиях биодеструкция определяется действием всех перечисленных факторов. Ее скорость и возможность протекания сильно зависят как от природы полимера, так и от характера биологической среды организма, в контакте с которой он находится. От этих факторов зависит и способ выведения продуктов деструкции или самого полимера из организма. Наиболее подвержены биодеградации гетероцепные полимеры, содержащие сложноэфирные, амидные, гликозидные связи. Продукты их разложения или усваиваются организмом (например, при гидролизе полипептидов или полисахаридов), или легко из него выводятся через почки. Практически не подвержены гидролизу карбоцепные полимеры. Последние выводятся легко только через желудочно-кишечный тракт при попадании в организм перорально. При введении их в кровеносную систему карбоцепные полимеры выводятся через почки только до определенного предела молекулярной массы (около 70 000). Выше этого предела они в организме накапливаются, что может привести к неблагоприятным последствиям.

Также к весьма неблагоприятным для организма последствиям могут привести изменения в тканях, вызванные контактом с полимерами. В опытах на животных было показано, что имплантированные в организм гладкие пластинки из полимеров, не обладающих токсическим действием, вызывают возникновение злокачественных опухолей (бластоматозный эффект). Имплантация полимера в виде порошка или перфорированных пластин существенно эффект снижает. Это дает основания считать, что бластоматозное действие нетоксичных полимеров связано не с их химической природой, а с раздражением тканей вокруг имплантированного материала.

Введение полимеров в контакт с тканями и биологическими средами организма может приводить и к другим негативным для организма последствиям.

По своему назначению полимеры, вводимые в организм, могут быть разделены на две подгруппы — полимеры, используемые в восстановительной хирургии, и полимеры направленного биологического действия.