Mekanik tıbbi cihazlar için hızlandırılmış talep, özellikle kalpli hız yapıcıları, defibrilatörler ve sol ventriküler yardım cihazları (LVAD), sağlıkların çevresel ayak izinlerini keskin bir şekilde azaltmış olmasına rağmen, bu yaşam kurtarıcı teknolojilerinin dramatik olarak geliştirilmiş hasta sonuçları, üretim, kullanımı ve tasarrufları önemli atıklar ve yenilenemez kaynakları üretir. Sürdürülebilir malzemeler kullanan eko-yaşlı kalpli cihazlar tasarlamak sadece çevresel bir ideal değildir - sadece ekolojik zararları azaltabilecek pratik bir zorunluluktur.

Büyüyü Sürdürülebilir Kalp Cihazları için Gerekli

Her yıl, bir milyondan fazla hız verici ve yüzlerce implantatif kardiyoverter-defibrillators (ICDs) dünya çapında implante edilir. Tipik bir hız makinesi, bir lityum-iodine batarya, titanyum veya paslanmaz çelik kaplama, poliurethane yol açar ve çeşitli elektronik bileşenler - tıbbi olmayan ve tehlikeli maddeler içerir.

Konvansiyonel Cihazların Çevresel Ayaklanması

  • [FONT:0]Non-biodegradable plastikler), yüzyıllardır ortamda, mikroplastikleri ortadan kaldırmak için ortamda devam etti.
  • [FONT:0)Hazardous kimyasallar[DÜT:1] phthalates, bisfenol A (BPA) ve alev gecikmeleri genellikle geleneksel malzemelerde, toprağa ve suya atfedilir.
  • [FONT:0)Energy-i yoğun üretim[[DÜT:1] - titanyum ve lityum bataryaların üretimi yüksek sıcaklık işleme ve önemli fosil yakıt tüketimi gerektirir, sera gazı emisyonlarını katkıda bulunur.
  • [Düzen geri dönüşüm oranları[[Dönemli kalpli cihazların% 5'inden fazlasının geri dönüştürüldüğü veya yeniden işlemesi, düzenleyici engeller, enfeksiyon riskleri ve mevcut geri alma programlarının eksikliği nedeniyle yeniden işlemesi gerekmektedir.

Genel olarak çevresel yük önemlidir. Küresel implant popülasyonu genelindeki bir yaşam döngüsü değerlendirmesi (LCA) milyonlarca ton CO2 emisyonu ve on binlerce tonluk atık yıllık olarak karbon ayak izi tahmin eder. Bu etkileri azaltmak sürdürülebilir malzemeler ve dairesel tasarım ilkelerine karşı bir sistemsel değişim gerektirir.

Eko-Friendly Cardiya Cihazları için Yenilikçi Malzemeler

Biyomalzemelerde ve yeşil kimyada ilerlemeler geleneksel metallere ve polimerlere uygulanabilir alternatifler yarattı. Kalp implantları için ideal sürdürülebilir malzeme dengelenmelidir) Biyomalzemeler).

Biyodegradable Polimerler

Ürünler tarafından doğal olarak edilebilen polimerler, yol, yalıtım kaplamaları ve uyuşturucu bazlı katmanlar gibi geçici implant bileşenleri için umut vericidir. Polylactic asit (PLA) ve polihidrxyalkanoates (PHA) ön koşucular:

  • [FONT:0]PLA), mısır nişastası veya şekerli gibi yenilenebilir kaynaklardan elde edilir. Vücut tarafından absorbe edilen hidro-kotik asitle derecelendirilmiştir.In cardiya applications, PLA biyomalze edilebilir kaplamalar ve geçici pacing yollarına göre araştırılır.
  • [FONT:0]PHA[DÜT:1] mikrobiyal fermentasyon tarafından üretilir ve mükemmel biyokompatlanabilir ve en iyi bozulma oranları sunar.

Soruşturma altındaki diğer biyodegradable polimerler policaprolactone (PCL), poli(glycolic asit) ve poli(lactic-co-glycolic asit) (PLGA) gibi kopolimerler, bu malzemeler haftalarca uzun süre boyunca, geçici destek veya ilaç tesliminin gerekli olduğu uygulamalar için uygun hale getirilebilir.

Olasılık ve Biyoresorbable Metals

Geleneksel titanyum ve paslanmaz çelik bileşenleri, ekplantasyondan sonra yeniden işlemeye son derece dayanıklıdır. Gelişen alternatifler, vücut içinde kolayca geri dönüştürülebilecek veya tamamen bozulmamış olan metallere odaklanır: onların işlevi tamamlandıktan sonra:

  • [FONT:0)Titanium alaşımları[[Dönetici: 1 ), güç ağırlık oranı ve korozyon direnci nedeniyle cihaz için bir ana yer olarak kalır. Ancak, geri dönüştürülmüş titanyum yemstock, madencilik etkisini ve enerji tüketimini% 60'a kadar azaltır.
  • [FONT:0)Magnesium alaşımları[[Dönetici:0)[Döneticiler) -magnesyum doğal olarak insan vücudunda bulunur ve toksik olmayan ürünlere korozyon yoluyla ayrılır. Son klinik araştırmalar koroner arterleri için magnezyum bazlı biyoresorbable scaffolds göstermiştir ve benzer kavramlar geçici hızmaker için uyarılır.
  • [FONT:0]Zinc-based alaşımlar [DÜT:1], magnezyumdan daha yavaş, doku iyileşmesi için daha geniş bir pencere sunmak. Araştırmayı geçici kalp cihazları için çinko bazlı elektrotlara sunmak devam etmektedir.
  • [FONT:0]Iron bazlı metaller [Dönetici: 1] yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş yavaş ve mekanik özellikleri ayarlamak için alaşımlanabilir; tamamen biyoresorbable hızmaker sistemlerde liderlik bileşenleri için incelenirler.