Biomateriais e Proteses

Vitor

Eliza

Dienis

Biomateriais poliméricos biodegradáveis  : um panorama atualizado

O termo biodegradação é vagamente associado com materiais que poderiam ser discriminados por natureza, quer através de mecanismos hidrolíticos sem a ajuda de enzimas e / ou mecanismos enzimáticos

. Outros termos tais como absorvível, erodivel, e reabsorvível também têm sido utilizados na literatura para indicar biodegradação. O Interesse em biomateriais poliméricos biodegradáveis para uso engenharia biomédica tem aumentado dramaticamente na última década. Isto é porque esta classe de biomateriais tem duas grandes vantagens que os biomateriais não biodegradáveis não possuem. Em primeiro lugar, eles não provocam reações de corpo estranho crônicas permanentes devido ao fato de que eles são gradualmente absorvidos pelo corpo humano e não deixam permanentemente vestígios de residuos nos locais de implantação. Em segundo lugar, em alguns deles ,verificou-se ser capaz de regenerar tecidos, os chamados engenharia de tecidos, através da interacção e da sua biodegradação com células imunológicas, como os macrófagos. Assim, os implantes cirúrgicos feitos a partir de biomateriais biodegradáveis pode ser usado como um andaime temporário para a regeneração do tecido. Esta abordagem para a reconstrução de feridos, doentes, ou tecidos envelhecidos é um dos campos mais promissores no século 21.

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Embora os biomateriais poliméricos biodegradáveis mais comerciaveis tenha sido originado de poliésteres alifáticos lineares como poliglicïidio e polilactida a partir de poli (ácidos alfa-hidroxiac�ico), recente introdução de vários novos biomateriais sinteticos e  poliméricos biodegradáveis naturais, estende o domínio para além desta família de poliésteres simples.

 Estes novos biomateriais poliméricos biodegradáveis comercialmente importantes incluem poli (orto-ésteres), polianidridos, polissacáridos, poli (éster-amidas), poliarilatos baseados em tirosina ou poliaminocarbonates ou policarbonatos, poli (D, Llactide-uretano), poli (β-hidroxibutirato), poli (ε-caprolactona), poli [bis (carboxilatofenóxilo) fosfazeno], poli (aminoácidos), pseudo-poli (aminoácidos), e copolímeros derivados de ácidos aminados e ácidos não-amino.

Todos os biomateriais poliméricos biodegradáveis acima podem ser geralmente divididos em oito grupos com base na sua origem química: (1) poliésteres biodegradáveis alifáticos lineares (por exemplo, poliglicólido, polilactida, policaprolactona, poli-hidroxibutirato) e seus copolímeros dentro da família de poliésteres alifáticos como poli (glycolide- L-lactido) e copolímero poli (glicolido-ε-caprolactona); (2) copolímeros biodegradáveis entre poliésteres alifáticos lineares do grupo 1 e outro do que os poliésteres alifáticos lineares como poli (carbonato de glicólido-trimetileno), copolímero de poli monómeros de copolímero de (ácido L-láctico-L-lisina), poliarilatos ou polyiminocarbonates ou policarbonatos Tyrosine-based , poli (D, L-lactido-uretano), e poli (éster-amida); (3) polianidridos; (4) poli (ortoésteres); (5) O poli (éster-éteres) como poli-p-dioxanona; (6) polissacáridos biodegradáveis como o ácido hialurónico, a quitina e chitson; (7) ácidos poliamino tais como ácido glutâmico e polyl-poli-L-lisina; (8) Os polímeros biodegradáveis e inorgânicos como o polifosfazeno [fosfazeno bis (carboxilatofenóxilo)] -poli que tem uma espinha dorsal de azoto e fósforo em vez da ligação éster. Recentemente, há uma nova abordagem de fazer novos polímeros biodegradáveis através de mistura em fusão de polímeros biodegradáveis altamente aceites como os de base de glicólido e láctido [Shalaby, 1994].

As mais antigas e bem sucedidas e frequentes aplicações biomédicas de biomateriais poliméricos biodegradáveis têm sido no fechamento da ferida

 Todos os biomateriais fechamento da ferida ,biodegradáveis são baseadas nas famílias de glicólido e láctido. Por exemplo, poliglicólido (Dexon de American Cyanamid), poli (glicolido-L-lactido) copolímero aleatório com 90 a 10 razão molar (Vicryl de Ethicon), poli (éster-éter) (PDS a partir de Ethicon), poli (glicólido-trimetileno carbonato) copolímero em bloco aleatório (Maxon da American Cyanamid), e poli (glicolido-ε-caprolactona) (Monocryl de Ethicon). Esta classe de biomateriais biodegradáveis poliméricos é também o mais estudado para a sua química, física, mecânica, e as propriedades biológicas e as suas alterações com o tempo de degradação e ambiente. Alguns dos materiais acima como Vicryl têm sido utilizados comercialmente como malhas cirúrgicas para reparação de uma hérnia ou da parede do corpo.

5.2 glicólido / ácido lático - Baseado em poliésteres glicolidolineares alifáticos biodegradáveis

Esta classe de polímeros biodegradáveis inclui os biomateriais biodegradáveis mais bem sucedidos, importantes e comercialmente amplamente utilizado na cirurgia. É também a classe de biomateriais biodegradáveis, que foram mais extensivamente estudados em termos de mecanismos de degradação e relações estrutura-propriedades. Entre eles, poliglicólido ou de ácido poliglicólico (PGA) é o mais importante porque a maioria dos outros polímeros biodegradáveis são derivados a partir de PGA, quer por meio de copolimerização, por exemplo, copolímero de poli (glicolido-Llactide), ou de monómeros glicólido modificado, por exemplo, poli-p-dioxanona .

Glicolido-base biodegradável Homopolímero Poliésteres (PGA), pode ser polimerizado, quer direta ou indiretamente a partir de ácido glicólico. A policondensação directa produz um polímero de Mn inferior a 10.000 por causa da exigência de um elevado grau de desidratação (99,28% para cima) e a ausência de impurezas monofuncionais. Para PGA de peso molecular maior do que 10,000 é necessário prosseguir com a polimerização dos dímeros cíclicos de ácido glicólico de abertura de anel. Numerosos catalisadores estão disponíveis para esta polimerização de abertura de anel. Eles incluem compostos organometálicos e ácidos de Lewis [Chujo et al., 1967; Wise et al., 1979]. Para aplicações biomédicas, di-hidrato de cloreto de estanho ou de alumínio de trialquilo são preferidos. PGA exibia uma unidade de célula ortorrômbica com as dimensões: a = 5,22 Â, b = 6,19 Â, e C (eixo da fibra) = 7,02 Â. As moléculas de cadeia em ziguezague planares formam uma estrutura de folha paralelo ao plano de CA e não têm a disposição do tipo polietileno [Chatani et al., 1968]. As moléculas entre duas folhas adjacentes orientar em sentidos opostos. O empacotamento molecular apertado ea estreita aproximação dos grupos éster pode estabilizar a estrutura de cristal e contribuem para o elevado ponto de fusão, Tm, de PGA (224-230 ° C).