Table of Contents

پیشرفت در تکنولوژی پزشکی باعث توسعه مواد جدید برای ایمپلنت هایی شده است که با خیال راحت با بدن انسان ارتباط برقرار می کنند، پلیمرهای سازگار نقش مهمی در آزاد کردن مواد مخدر کنترل شده ایفا می کنند، درمان محلی پایدار را در حالی که به حداقل رساندن عوارض جانبی سیستمیک.با دقیقا تنظیم آزاد سازی خویشاوندان، این پلیمر ها بهبود نتایج بیمار در سراسر ارتوپدی، قلب، و عروق، و تافتولوژی، و تافتوفی.

معرفی پلیمر های سازگار با Biodaptive polymers

پلیمر های سازگار با بیو، ماکرومولکول های مصنوعی یا طبیعی هستند که برای عملکرد در محیط های فیزیولوژیکی بدون تحریک پاسخ های ایمنی نامطلوب طراحی شده اند. تطبیق شیمیایی آنها به مهندسان اجازه می دهد تا نرخ های تخریب، قدرت مکانیکی و خواص سطح را تنظیم کنند. این زمینه از ایمپلنت های ساده بی اثر به سیستم های پیچیده ای که عوامل درمانی را در هفته ها یا ماه ها آزاد می کنند، به طور اولیه کار بر روی سیلیکون و پلی تکنیک های مدرن متمرکز شده است؛ و تحقیقات پلیمرتیک (PLliccool تحویل پلیپلتیک (Docoliplic) مانند پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلیپلتیک (Dopliplipliplipliplipliplipliplic) و پلیپلکس پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن (Dotas (Dotas) و پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن پلی اتیلن (Dotas (Dotas) و پلیپلکس پلیپلکس پلیپلکس پلی

ایمپلنت های موفق باید تعادل زیستی، آزادی کنترل شده و عملکرد مکانیکی را متعادل کنند.یک پلیمر که خیلی سریع تجزیه می شود ممکن است باعث انتشار انفجار شود؛ یکی که به آرامی کاهش می یابد ممکن است در بدن طولانی تر از حد لازم باقی بماند.این چالش های طراحی نوآوری مداوم در شیمی پلیمری و پردازش را هدایت می کنند.

انواع کلیدی پلیمر های سازگار با Bio برای آزادی کنترل شده

طیف گسترده ای از پلیمر ها برای استفاده پزشکی تایید شده است.انتخاب بستگی به مشخصات انتشار مطلوب، زمان تخریب و محیط زیست خاص دارد.

Poly (کلاکتیک اسید-co-glycolic) (PLGA)

PLGA گسترده ترین پلیمر زیست شناختی برای تحویل مواد مخدر است.این توسط هیدرولیزیس به اسیدهای لاکتیک و گلیک، که به دی اکسید کربن و آب متابولیزه متابولیزه می شوند، با تنوع نسبت لاکتیک به به طور متوسط کولونید، محققان می توانند زمان های تخریب از هفته ها تا چندین ماه به دست آورند.

[در این باره] [در این باره]، [[[۱]] [۱۰] [۱۰]] [۳] [۱] [۱۰] [۱] [۱۰] [۱] [۳] [۱] [۱۰] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [

لوتکول (PEG)

PEG یک پلیمر هیدروفیلیک است که به طور گسترده ای برای تغییر سطوح و تجزیه و تحلیل با داروها استفاده می شود. PEGylation بهبود می بخشد تا solubility دارو، کاهش ایمنی و گسترش زمان گردش خون.در سیستم های ایمپلنت، PEG ⁇ s می تواند از طریق تزریق به حداقل رساندن ماtrics که مولکول ها را از طریق انتشار یا تخریب آزاد می کند، متصل شود.

Polycaprolactone (PCL)

PCL به آرامی (بیش از 1 تا 2 سال) تجزیه می شود، و آن را برای ایمپلنت های بلند مدت مانند میله های ضد بارداری، بخیه ها و داربست های استخوان ایده آل می کند، اما میزان تخریب پایین می تواند از طریق cobloatorization یا ترکیب با پلیمر های سریع تر درجه بندی شده اصلاح شود.L از انتشار پایدار هیدروفوی مانند dephoone جلوگیری می کند.

دیگر پلیمرهای غیر قابل اعتماد

  • [FLT: 1 ] الکل (PVA): محلول در آب، اغلب در هیدروژل برای پانسمان زخم و ایمپلنت های بافت نرم استفاده می شود.
  • Chitosan: یک پلیکارید طبیعی با خواص ضد میکروبی.
  • [Hyaluronic acid]HA: A گلیکولاب به طور معمول می تواند بومی برای بافت های متصل استفاده می شود.
  • [PU]؛ ، ترموپلاستی elastomers با مقاومت خستگی عالی توسعه یافته است.

استراتژی های توسعه برای آزادی کنترل

طراحی یک سیستم پلیمر که دارو را با نرخ ثابت برای مدت زمان مشخص ارائه می دهد، نیازمند دستکاری دقیق خواص شیمیایی است.

مکانیسم های درجه بندی

پلیمرها می توانند از طریق هیدرولیز (بولک یا سطح)، عمل آنزیمی یا ترکیبی از فرسایش فله - رایج در PLGA - منجر به انتشار سریع هنگامی که ماتریس فرسایش می یابد. فرسایش سطح حفظ نرخ انتشار خطی بیشتر است.

سیستم کنترل شده Diffusion-Controlled System

آزاد کردن دارو را می توان توسط انتشار Fickian از طریق یک ماتریس پلیمری یا غشایی کنترل کرد؛ عوامل موثر بر انتشار شامل بلورهای پلیمری، منافذ و وزن مولکولی است. دستگاه های Reservoir مواد مخدر را در داخل یک پوسته پلیمری قرار می دهند؛ دستگاه های ماتریس مواد مخدر را در سراسر پلیمر پراکنده می کنند. مدل Higuchi، مشتق شده از انتشار، همچنان استانداردی برای پیش بینی آزاد شدن است.

سیستم های کنترل شده

پلیمرهای هیدروفیلیک (به عنوان مثال، PEG، PVA) هنگامی که در معرض محیط های پراتیک قرار می گیرند، میزان تورم آزاد شدن مواد مخدر را کنترل می کند، زیرا دارو تنها از طریق شبکه گسترش یافته پخش می شود.

پلیمر های پاسخگو (Smart)

تحقیقات اخیر بر روی پلیمرهای که رفتار را در پاسخ به pH، دما، آنزیم ها یا میدان های مغناطیسی تغییر می دهند، تمرکز دارد.برای مثال، پلی (NIPAM) تحت یک انتقال فاز در نزدیکی دمای بدن قرار می گیرد که امکان آزاد شدن در تقاضا را فراهم می کند. پلیمر های پاسخ دهنده حاوی تراپیک یا گروه های آمینه برای هدف قرار دادن سایت هایی مانند دستگاه گوارش یا میکرو.

ترکیب های پلیمری و کامپوزیت ها

ترکیب دو یا چند پلیمر می تواند خواص مطلوب را ترکیب کند.یک مخلوط PLGA /PCL، به عنوان مثال، نرخ تخریب و انعطاف پذیری مکانیکی را تنظیم می کند. کامپوزیت هایی که حاوی سرامیک های فعال زیستی (به عنوان مثال، هیدروکسیا ⁇ ) هستند، ادغام استخوان را در حالی که آزاد کردن عوامل سمی مانند سیلیکا یا طلا می تواند اضافه شود تا فعالیت های ضد میکروبی را تقویت کند یا تصویربرداری را فعال کند.

نانوساختارهای پلیمری

نانوذرات و نانو فیبرها به حداکثر رساندن سطح سطح و اجازه می دهند کنترل دقیق فضایی. Electrospun نانو فیبر شبیه سازی ماتریس اضافی، استفاده شده برای ارائه عوامل رشد در مهندسی بافت. Lipid-پلیپلیم ترکیبی ترکیبی ترکیبی از مزایای لیپوزوماتیک و هسته های پلیمری برای بهبود بخشیدن به انقباض و انتشار پایدار است.

برنامه های بالینی در ایمپلنت های پزشکی

ایمپلنت های پلیمری آزاد کنترل شده، زمینه های بالینی متعددی را تغییر داده اند.

داروهای ضد الکل

پوشش داده شده با پلیمر های زیست محیطی (به عنوان مثال، PLGA، PLLA) آزاد عوامل ضد تولید کننده مانند Sirolimus یا paclitaxel در طول چند هفته، این کاهش نرخ های Restenosis در مقایسه با مواد جامد. نسل بعدی bioresorbentsorable به طور کامل پس از بهبود کشتی، جلوگیری از حضور طولانی مدت بدن.

ایمپلنت های Ocular

ایمپلنت های سالم حاوی PLGA یا پلیمر های سیلیکون، داروها را برای ماه ها آزاد می کنند تا بیماری های مزمن چشم مانند گلوکوم، uveitis یا edema دیابتی macular را درمان کنند. ایمپلنت Osurdex (Allergan) از PLGA برای تحویل dexametone تا شش ماه استفاده می کند.

ایمپلنت های ارتوپدی و دندانپزشکی

پوشش های پلیمری بر روی ایمپلنت های فلزی می توانند آنتی بیوتیک ها را برای جلوگیری از عفونت یا بیسکویت های فسفاتونیز برای افزایش یکپارچگی استخوان آزاد کنند. داربست های PCL پر از عوامل رشد، بازسازی استخوان را در نقص های حساس اندازه ترویج می دهند. ایمپلنت های دندانی به طور فزاینده ای از غشای پلیمری برای بازسازی استخوان هدایت شده استفاده می کنند.

ایمپلنت های Contraceptive

میله های طولانی مدت ساخته شده از وینیل استراتژ (EVA) یا سیلیکون آزاد پرواسپستین را تا پنج سال منتشر می کنند. نسخه های زیست محیطی نسل بعدی با هدف حذف نیاز به حذف Implanon و Nexplanon نمونه هایی از سیستم های ضد بارداری پلیمری هستند.

[در این باره] [در این باره]، [[۱]] [۱۰] [۱] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۱] [۳] [۳] [۱] [۱] [۱] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳] [۳]

چالش های توسعه پلیمر سازگار با Biodaptive

با وجود پیشرفت، موانع متعدد قبل از تصویب بالینی گسترده باقی مانده است.

پروفایل های دائمی مواد مخدر

تنوع پذیری Batch-to-batch در وزن مولکولی پلیمری، محتوای حلال باقی مانده و شرایط پردازش می تواند منجر به انتشار متناقض شود. دستیابی به گرایش های بدون سفارش برای دوره های طولانی، به ویژه برای داروهای ماکرو مولکولی مانند پروتئین ها، دشوار است.

ایمنی و واکنش بدن خارجی

حتی پلیمرهای "biodaptive" می توانند التهاب مزمن، فیبروز یا تشکیل کپسول را تحریک کنند. پوشش هیدروفیلیک و گرفتگی سطح پایین باعث کاهش جذب پروتئین می شود، اما هنوز هم در حال بررسی است.

استریل کردن و ثبات قفسه

روش های استریل کردن ترمینال (به عنوان مثال، اکسید اتیلن) می تواند خواص پلیمری و ثبات دارو را تغییر دهد. بسیاری از سیستم های پلیمری نیاز به ذخیره سازی یخچال دارند؛ گسترش عمر قفسه بدون به خطر انداختن فعالیت یک مانع عملی است.

تنظیم مقررات و مجتمع سازی تولید

محصولات ترکیبی (Drug + دستگاه) با مسیرهای قانونی دوگانه از آژانس هایی مانند FDA و EMA مواجه می شوند. مقیاس تولید ایمپلنت های آزاد کنترل شده نیاز به کنترل دقیق اندازه ذرات، مورفولوژی و حلال های باقی مانده، اضافه کردن هزینه و زمان دارد.

مسیر های آینده و تکنولوژی های نوظهور

چندین مرز تحقیقاتی قول می دهند که محدودیت های فعلی و گسترش برنامه ها را حل کنند.

3D چاپ و ایمپلنت های شخصی

تولید افزودنی باعث می شود که شکل های ایمپلنت مخصوص بیمار و گرادیان های مواد مخدر کنترل شده فضایی، Bioprinting با مخلوط سلول های پلیمری می تواند ایمپلنت های زنده ای را تولید کند که عوامل بهبود یافته را آزاد می کند. شرکت ها در حال بررسی فرآیندهای تولید مداوم برای تولید تقاضا هستند.

زیست شناسی مصنوعی و پلیمر های مسئولیت پذیر

آنزیم های مهندسی شده می توانند باعث تخریب پلیمر فقط در حضور نشانگرهای خاص شوند.به عنوان مثال، ⁇ های پیوند یافته پپتیدی تحت فعالیت پروتوش که در بافت آلوده یا سرطانی بیان شده اند، کاهش می یابند.

Bioresorbable Electronics

ترکیب پلیمر های رسانا (به عنوان مثال، پلیانیلین) با ماtrices تجزیه و تحلیل شده، دستگاه های الکترونیکی گذرا را برای ضبط عصبی یا تحریک انتشار دارو به دست می آورد. چنین ایمپلنت هایی پس از استفاده، از بین بردن جراحی حل نمی شوند.

یادگیری ماشین در طراحی پلیمر

مدل های محاسباتی آموزش دیده در مجموعه داده های بزرگ پیش بینی میزان تخریب پلیمر و بی طرفی، کاهش آزمایش های آزمایشی و تروریستی.یادگیری ماشین همچنین در بهینه سازی پارامترهای فرمول بندی برای پروفایل های انتشار خاص کمک می کند.

[۱] [۱۰] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [۱] [

نتیجه گیری

پلیمرهای سازگار با زیست برای آزادی کنترل نشان دهنده یک تقاطع پر جنب و جوش از علم مواد، داروسازی و پزشکی بالینی است.از PLGA میکروپلمات به هیدروژل های هوشمند، این سیستم ها اثربخشی درمانی را افزایش می دهند در حالی که کاهش اثرات نامطلوب ادامه پیشرفت در طراحی پلیمر، دقت تولید و علوم نظارتی نقش خود را در مراقبت از بیمار گسترش می دهد. آینده وعده برای ایمپلنت های کاملا تجزیه و تحلیل شده است که انتشار مواد مخدر، و انطباق با بدن فردی، و انطباق با بدن، و انطباق با استفاده از آن.