Підвищений попит на імплантовані медичні пристрої, зокрема кардіоваскулярні, дефібрилятори та пристрої для допомоги лівого шлуночка (LVADs), приніс екологічну стежка охорони здоров’я на гострий фокус. Хоча ці технології для життя різко покращили результати пацієнтів, їх виробництво, використання та утилізації генерують значні відходи та споживають невідновлювальні ресурси. Розробка екологічно чистих кардіопристрою з використанням стійкого матеріалу не є екологічно чистим, що може зменшити екологічну шкоду, знизити витрати на виробництво та навіть підвищити продуктивність пристрою та безпеку пацієнта. За допомогою переосмислення матеріалів вибору, виробничих процесів та ендометрових стратегій, може зменшити рівень довіри до широкого спектру, широкий спектру.

Вирощування потреби у стійких кардіопристрою

Щороку понад півтора мільйона маркетологів і сотні тисяч імплантованих кардіовертерних кардіовертерів (ICD) імплантуються по всьому світу. Типовий маркетолог містить літієво-іодину акумулятор, титан або нержавіючестель, поліуретан веде і різноманітні електронні компоненти, які не є нетермодещеними і містять небезпечні речовини. При досягненні терміну служби (зазвичай 5-12 років), велика більшість висаджують і або закопують в полігонах або інциновані, сприяють зростаючій проблема медичної е‐васті.

Екологічний друк конвенційних пристроїв

  • Non‐biodegradable пластмас] використовується в свинцевій ізоляції та корпусі пристрою, стійких до середовища протягом століть, що випускають мікропласти, як вони деградують.
  • Hazardous Chemicals таких як фталати, бісфенол А (BPA), а також фламери часто присутні в традиційних матеріалах, вилущуючи в грунт і воду після утилізації.
  • Енергетичний виробництво] — виробництво титанових і літієвих батарей вимагає високотемпературної обробки та значного споживання копалин, що сприяє викидів парникових газів.
  • — виріб, ніж 5% від висаджених кардіопристрою, в даний час перероблені або репереробні, внаслідок регуляційних перешкод, інфекційних ризиків, а також відсутності встановлених програм повернення коштів.

Комурова екологічна тяга є суттєвим. Оцінка життєвого циклу (LCA) типового однокамерного керма оцінює вуглецевий слід, еквівалентний приблизно 1,500 кг CO2, що єпарабельним для водіння бензином, що працює на 6000 км. Скалькулювання цього по всьому світу, що збільшує мільйони тонн викидів CO2 і десятки тисяч тонн стійких відходів. Зменшення цих ударів вимагає системного зсуву на стали матеріали і принципи кругового проектування.

Інноваційні матеріали для екологічного кардіопристрою

Поспішні досягнення в біоматеріалах та зеленій хімії створили вімкову альтернативу звичайним металам та полімерам. Ідеальний сталий матеріал для серцевих імплантатів повинен балансувати біокомпатентність], біодеградабельність (або рециклабельність), ] механічна міцність, а Довготривала стабільність в організмі.

Біорозкладні полімери

Полімери, які поламають натурально в доброякісні побічні продукти, перспективні для компонентів тимчасових імплантатів, таких як провідники, теплоізоляційні покриття, а також медикаментоочні шари. Полілактична кислота (ПРА) і полігідроксиканостика (ПГ) передніх бігунів:

  • PLA] походить від відновлюваних джерел, таких як кукурудзяний крохмаль або цукровий пісок. Він розградує через гідроліз у молочну кислоту, яка метаболізується організмом. Для кардіовасних застосувань, ПЛА досліджується на біологічно-розривчастих стентних покриттях та тимчасових кальцинованих призводить.
  • PHA виробляється мікробіальне бродіння та демонструє відмінну біокомпатність та легку деградацію. Його використання в імплантованих пристроях ще на ранні стадії, але PHA‐на основі фільмів покажуть обіцянку для зменшення запалення.

До дослідження відносяться полікапролоектон (ПКЛ), полі (гліколієва кислота) (ПГ), і кополімери, такі як полі (лактика-о-гліколаєва кислота) (ПГ). Ці матеріали можуть бути пристосовані до деградації протягом декількох тижнів до місяців, що робить їх придатними для застосування, де потрібна тимчасова підтримка або доставка препарату.

Рецикльні та біорезорбовані метали

Традиційні титанові та нержавіючі компоненти є дуже міцними, але важко переробити після експлантації. Збагачення альтернатив, спрямованих на метали, які можуть бути легко перероблені або повністю деградовані всередині тіла після їх функції, завершено:

  • Титанові сплави залишаються основною
  • Магнітні сплави—магнієві є природним чином присутнім в організмі людини і деградує через корозію в нетоксичні продукти. Останні клінічні дослідження показали, що біорезорбовані шарфольги на основі магнію для коронарних артерій, а подібні концепції адаптовані для тимчасових темпів.
  • Zinc‐на основі сплавів деградує повільніше магнію, пропонуючи більш широке вікно для загоєння тканин. Дослідження в електроди цинку-оксиду для трансієнтних серцевих пристроїв.
  • Iron‐на основі металів деграде повільно і може бути сплавлений для регулювання механічних властивостей; вони навчаються для свинцевих компонентів в повністю біорозривних системах темпера.