Материал для искусственных сосудов
ПОЛИАМИДЫ – полпмеры на основе синтетических высокомолекулярных соединений, сод( ржащих в основной цепи амидные группы -СОКИ-. П. получают полнконденсацией производных многоосновных кислот с диаминами или солей диаминов дикарбоновых кислот, полимеризацией капролактама и др. П. применяют в виде волокон тина капрон, найлон, пленок, клеев, как антикоррозийные материалы для защиты металлов и бетонов, для изготовления искусственной кожи, в медицине для хирургических швов, в глазной хирургии, для искусственных кровеносных сосудов, как заменители костей. [c.195]
Было исследовано изменение свойств полиэфирного волокна, примененного в качестве материала для изготовления искусственных кровеносных сосудов [32, 33]. Отмечено, что свойства протезов из полиэфирного волокна дакрон изменяются значительно меньше, чем свойства протезов из полиамидного волокна (найлон 6,6), в чем можно убедиться по приведенным ниже данным [c.262]
Протезы кровеносных сосудов, изготовленные из искусствен -ных материалов (искусственные кровеносные сосуды), применяют для замены патологически измененных участков кровяного русла и создания обходных путей в системе кровообращения. [c.457]
Наиболее распространенные текстильные имплантаты – искусственные кровеносные сосуды для аллопластики аорты и магистральных сосудов, лепестковые клапаны сердца и отдельные детали для других конструкций сердечных клапанов, полотна для оперативного лечения ряда заболеваний, устранения врожденных и приобретенных дефектов внутренних органов, искусственные сухожилия и т. п. [c.313]
Искусственные кровеносные сосуды [c.457]
В значительной степени возрастет объем знаний о механизме действия биологических мембран, что позволит применить бионические подходы к решению задач получения искусственных полимерных материалов, имитирующих функции биологических мембран. Подобные материалы явятся основой для создания искусственных органов человека. Мембраны будут широко использоваться в составе аппаратов искусственная почка , искусственная печень и т. п., а также в качестве отдельных элементов протезов, сохраняющих свою функциональность за счет избирательной проницаемости искусственные кровеносные сосуды, лимфатические сосуды, элементы пищеварительного тракта, волокна нервов и т. п. Отметим, что моделирование биологических мембран, раскрытие механизма их действия может привести к большому эффекту при использовании принципов их функционирования в практической технологии. [c.204]
Есть возможность применения электретов в медицине. Известно, что при контакте крови с пластмассой может происходить притяжение заряженных частиц крови к пластмассовой поверхности. При использовании искусственных кровеносных сосудов из синтетических полимерных материалов этот эффект ведет к образованию сгустков крови, которые при перемещении могут закупоривать тонкие кровеносные сосуды и образовывать тромбы, что приводит к серьезным нарушениям в системе кровообращения живых организмов. Сосуды, изготовленные из электретов, имеют на поверхности заряды, от которых заряженные частицы крови отталкиваются в результате этого образование тромбов будет резко снижаться. В качестве материалов для искусственных кровеносных сосудов опробовали целый ряд полимерных электретов наилучшие результаты были получены с фторсодержащими полимерами [324]. [c.210]
Изложенные выше основные принципы изготовления искусственных сосудов остаются без изменений и в настоящее время. В соответствии с этими принципами была произведена оценка материалов для искусственных кровеносных сосудов. В результате, такой оценки был выбран орлон, поскольку он не вызывает выраженной реакции тканей. Некоторые исследователи применяли найлон и дакрон, но, хотя по дакрону появилось большое число многообещающих пуб ликаций, использовать стали тефлон, который почти не вызывает реакции тканей. Иногда применяли поливиниловый спирт (ивалон), но, поскольку этот материал вызывал образование бляшек на стенках артерий и их разрывы, применять его перестали. Были проведены также исследования свойств синтетических высокомолекулярных соединений как материалов для искусственных сосудов. В результате было выяснено, что прочность при растяжении найлона на ранней стадии после пересадки снижается, а через 12 – 24 месяца после пересадки можно обнаружить образование бляшек на стенках артерий. При исследовании орлона также было обнаружено уменьшение прочности при растяжении на ранней стадии. В противоположность этому свойства материалов виньон N, дакрон и тефлон не ухудшаются в биологических тканях, однако, поскольку виньон N не производится в промышленных масштабах, искусственные сосуды изготавливают в основном из дакрона и тефлона. [c.459]
Последние необходимы врачу также и потому, что в его компетенцию входит решение вопроса о допустимости использования различных полимеров для изготовления посуды, в которой хранятся пищевые продукты или производится их технологическая обработка, для изготовления зубных протезов, искусственных кровеносных сосудов, для изготовления детских игрушек (которые дети часто берут в рот) и т. д. о допустимости применения различных инсектицидов для опрыскивания растений, а также и применения многочисленных консервантов, предлагаемых для обработки пищевых продуктов с целью удлинения срока их хранения. [c.11]
Фторсодержащие полимеры в качестве материала для искусственных кровеносных сосудов Мацумото X. [c.457]
Прогресс в области науки и техники в настоящее время невозможен без интенсивного применения пластических масс. Трудно назвать хотя бы одну отрасль народного хозяйства, в которой бы не использовались полимерные материалы. Из года в год их производство неуклонно возрастает. Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 г. предусмотрено довести выпуск синтетических смол и пластических масс до 6,8-7,1 млн. т в год. Все эти пластмассы должны быть переработаны в разнообразные изделия. Если в 60-х гг. пластические массы рассматривались как доступные и дешевые заменители других материалов, то по мере дальнейшего развития науки и техники они, благодаря уникальному комплексу свойств, стали во многих случаях единственно возможными, незаменимыми материалами. Например, работы по освоению космоса не могут продвигаться без использования оболочек ракет из стеклопластика, развитие медицины немыслимо без искусственного сердца из пластмасс, искусственных кровеносных сосудов и т. д. пластмассовые трубы, пленки для сельского хозяйства, изделия электротехнического назначения, детали для радиоэлектроники – все это лишь частные примеры незаменимого использования пластмасс в народном хозяйстве. В связи с этим все больше возрастает число специалистов, соприкасающихся в своей деятельности с полимерными материалами. Поэтому наряду с выпуском учебников для высших учебных заведений возникла острая необходимость в создании учебника для подготовки специалистов среднего звена – техников-технологов. [c.9]
В настоящее время прогресс в области науки и техники невозможен без интенсивного использования пластмасс. Поэтому их производство составляет ежегодно несколько миллионов тонн и продолжает увеличиваться. Все эти пластмассы необходимо переработать в разнообразные изделия. В 60-х годах пластмассы рассматривались как доступные и дешевые заменители других материалов. Однако развитие науки и техники привело к тому, что благодаря уникальному комплексу свойств они стали во многих случаях незаменимыми материалами. В самом деле, трудно представить себе развитие работ по освоению космоса без оболочек ракет из стеклопластика развитие медицины- без искусственного сердца из пластмасс, искусственных кровеносных сосудов и т. д. Пластмассовые трубы, пленки для сельского хозяйства, изделия электротехнического назначения, детали для радиоэлектроники – все это лишь частные примеры незаменимого использования пластических масс в народном хозяйстве. Приведенный перечень изделий из пластмасс показывает, какие многообразные условия эксплуатации должны учитывать технологи, приступая к работе. [c.6]
| Рис. 5.4. История разработки искусственных кровеносных сосудов от не-пористых и пористых плетеных сосудов до новых микропористых сосудов, |
Разработка материалов для искусственных кровеносных сосудов [c.459]
Полимерные материалы широко используются в медицине – в зубопротезной практике, для изготовления искусственных кровеносных сосудов, клапанов сердца, аппаратов искусственная почка и другой медицинской техники. В сельском хозяйстве полимерные пленки заменяют стекло в парниках, пластмассы служат для изготовления разнообразной тары. [c.428]
| Рис. 5.5. Поверхности плетеных искусственных кровеносных сосудов. Справа – вязаная структура, слева – тканая структура (пористость тканой структуры ниже пористости вязаной). |
Весьма актуальной задачей медицины является создание искусственных кровеносных сосудов для замены участков, пораженных склерозом. Одно из основных требований к материалу для изготовления протеза заключается в том, что он должен как можно хуже смачиваться кровью [347]. При хорошем смачивании кровь [c.212]
Нельзя представить себе без синтетических материалов современную медицину. Не говоря о лекарственных препаратах и дезинфицирующих средствах, синтетические материалы широко применяются в восстановительной хирургии, в нейрохирургии, в грудной и брюшной хирургии. Они используются для устранения дефектов перегородок сердца, изготовления искусственных кровеносных сосудов, протезирования пищевода, зубов и челюстей, устранения дефектов суставов. [c.6]
Очень важным и интересным, но довольно неопределенным вопросом является адгезия в биологических системах других подобных операциях. При пересадке некоторых тканей, лечении зубов и требуется прочный контакт между искусственными материалами и тканями организма. Желательно, однако, чтобы компоненты крови слабо прилипали к искусственным кровеносным сосудам, клапанам сердца и другим протезам. Адгезия в биологических системах подробно рассматривается в Обзоре Бэйера [59]. [c.363]
История разработки искусственных кровеносных сосудов сравнительно коротка (рис. 5.4). Первую попытку изготовить искусствен -ные сосуды сделал Каррел. Он заменял кровеносные сосуды стеклянными трубками, покрытыми парафином, и алюминиевыми трубками, одаако эта попытка не увенчалась успехом. В 1940 г. Блэкмур опро- [c.457]
Автор и сотрудники поставили перед собой целыразработать искусственные кровеносные сосуды для замены мелких артерий и вен Можно считать, что проходимость таких сосудов, от которой зависит объем циркулирующей крови, скорость кровотока и давление, определяется в первую очередь устойчивостью используемого материала к образованию тромбов (рис. 5.8). [c.463]
Разработанные автором и сотрудниками искусственные кровеносные сосуды выпускаются фирмой “W, L. ore” и поступают в продажу в странах Европы и Америки – США, ФРГ и др. К настоя-щему времени общее число клинических применений достигло 165000 (рис. 5Л1)е Новые сосуды применяются в тех случаях, когда ток крови нельзя восстановить с помошью известных плетеных сосудов, а также для протезирования участков, для которых ранее не были достигнуты удовлетворительные результаты (рис. 5.12). В частности, новые сосуды можно использовать для восстановления тока крови шунтированием мелких артерий [ 15], во время диализа крови (внутренний шунт) [16], при лечении врожденных заболевав ний сердца [ 17 ] и восстановлении кровотока в венах. Таким обра -зом, можно полагать, что решение первоначально поставленных задач способствовало развитию хирургического лечения. [c.465]
Описанные выше особенности соединений фтора рассматривались на примерах органических соединений, содержащих один или несколько атомов фтора в молекуле. Полифторированные соединения, в молекулах которых все или почти все атомы водорода замещены на атомы фтора, характериз тотся слабым межмолекулярным взаимодействием, очень высокой летучестью и крайне низкой химической реакционной способностью, в результате чего при введении в организм они почти не изменяются в результате метаболизма или других процессов. Эта особенность полифторированных соединений используется, например, в кровезаменителях на основе перфторсоединений (см. гл. 5, разд. 5.1) или при создании наркотических средств типа галотана (см. гл. 5, разд. 5.3), Кроме того, при изготовлении искусственных кровеносных сосудов на основе фторполимеров используют такие свойства соединений фтора, как высокая стабильность, высокая механическая прочность и другие специфические физические свойства, характерные для фторполимеров. [c.504]
Благодаря физиологической инертности, отсутствию вкуса, запаха и способности к многократной стерилизации монолитные и пористые силоксановые резины горячего и холодного отверждения широко используются в различных областях медицины (протезирование мягких тканей, консервация физиологических тканей, искусственные кровеносные сосуды, желчные протоки, детали аппаратов типа аппарата искусственное сердце , электрокардиостимуляторов и искусственных сердечных клапанов, слепочные эластичные материалы в стоматологии, “трубки для переливания крови, зонды, соски, укупорка заменителей крови и антибиотиков, уплотнения шприцев и т. п.), пищевой промышленности (нетоксичные антиадгезионные обкладки транспортерных лент, рукава, прокладки под коронарную укупорку и т. п.). [c.147]
Комплексы сильных полимерных электролитов обладают высокой биологической совместимостью. В сочетании с хорошими транспортными характеристиками и оптическими свойствами это обусловливает широкое использование гелей комплексов в медицине. Мембраны для очистки крови от токсинов в искусственной ночке, искусственные кровеносные сосуды, клапаны сердца, швы, покрытия для ран и ожогов, контактные линзы (в офтальмо.погии) – это далеко не полный перечень использования гелей комплексов в настоящее время 2 . 25, 29, 30 Возможно, именно поэтому основное внимание исследователей при изучении комплексов сильных полимерных электролитов уделяется поискам методов синтеза таких комплексов, а также материалов из них. [c.14]
Поэтому, наибольший интерес полимеры, содержаш ие звенья гидроксиалканкарбоновых кислот, представляют для создания биодефадируемых имплантатов – шовных материалов, имплантируемых крепежных деталей, рассасывающихся параллельно с восстановлением костной ткани, искусственных кровеносных сосудов, и т.п. [c.260]
Смотреть страницы где упоминается термин Искусственные кровеносные сосуды: [c.13] [c.496] [c.496] Новое в технологии соединений фтора (1984) — [ c.0 ]
Источник
Группа ученых из Шанхая предложила новый метод создания искусственных кровеносных сосудов. Их работа опубликована в журнале Advances, издаваемом Американским институтом физики (American Institute of Physics, AIP). Это не учебное заведение, а некоммерческая организация, чем-то напоминающая нашу академию наук. Институт помогает ученым налаживать взаимодействие, организует учебные программы, занимается популяризацией науки и издает несколько научных журналов.
Адекватное кровоснабжение всего тела очень важно, чтобы тело и его хозяин чувствовали себя хорошо и жили долго. Недостаточность кровоснабжения часто играет роль в патогенезе угрожающих жизни заболеваний и их осложнений. Сужение просвета питающих сердечную мышцу коронарных сосудов из-за накапливающихся отложений приводит к ишемической болезни сердца и даже инфаркту. Похожим образом может происходить ишемический инсульт и другие, менее фатальные, но заметно снижающие качество жизни, нарушения мозгового кровообращения. Больные сахарным диабетом при неудачном лечении на поздних стадиях заболевания сталкиваются с нарушениями кровообращения в конечностях (чаще, ногах), вместе с нейропатией вызывающими некроз. В крайних случаях может потребоваться ампутация.
Один из методов борьбы с ишемической болезнью сердца сегодня – это аорто-коронарное шунтирование (АКШ). АКШ – это хирургическая операция, в ходе которой напрямую соединяют аорту, артерию, в которую попадает только вышедшая из сердца обогащенная кислородом кровь, и коронарную артерию ниже того места, где произошло сужение. Это позволяет восстановить поступление кислорода и питательных веществ к голодавшим клеткам.
Но для того, чтобы соединить эти два кровеносных сосуда, нужен еще один сосуд – шунт. Сегодня, чтобы его создать, обычно вырезают фрагмент какого-либо периферического сосуда. Этот способ годится, только если нужен довольно кроткий фрагмент и непригоден, например, для замены целых поврежденных сосудов. Эту задачу смогут решить только искусственные сосуды.
Вырастить сосуд только из собственных клеток пациента, чтобы его не отвергала иммунная система, в лабораторных условиях не удается. В чашках Петри клетки растут либо ровным слоем, прикрепившись ко дну, либо в суспензии. Формировать жесткие трубки сами по себе они не хотят. Противоположный подход – изготовить трубку из какого-нибудь полимера и вшить ее вместо поврежденного сосуда тоже не приносит успеха. Такой «сосуд» узнается как чужеродный объект и подвергается разнообразным атакам со стороны организма. Какое-то время он, конечно, прослужит, но может со временем оказаться закупоренным.
Заманчивой кажется идея объединить эти два подхода: использование собственных клеток пациента и полимерных трубок в качестве каркаса. Особенно хорошо для этой цели подходят полимеры, деградирующие через некоторое время после имплантации. За это время на нем успели бы закрепиться и сформировать собственную трехмерную структуру клетки, попавшие сюда с кровотоком или мигрировавшие из прилежащих здоровых частей сосуда. Со временем каркас разрушился бы, а клеточные структуры остались.
Такой каркас должен обладать двумя качествами. Во-первых, он должен быть достаточно жестким. Во-вторых, к его поверхностям клетки должны легко прикрепляться и иметь при этом возможность, прикрепившись, размножаться. Выполнить оба эти требования авторам работы удалось, сделав конструкцию трехслойной.
Наружные слои были одинаковы между собой, они предназначались для заселения клетками и их размножения. Они состояли из двух полимеров: хитозана и поливинилового спирта. Хитозан – полимер, который обычно получают из хитина, основной составляющей панцирей ракообразных. Хитозан менее жесткий, он присутствует в клеточных стенках дрожжей и грибов. В последние годы он находит все более широкое применение в медицинских технологиях, из него делают кровоостанавливающий материал и препарат для борьбы с инфекциями.
Поливиниловый спирт придает конструкции прочность и гибкость. Итоговая конструкция изготавливалась из двух полимеров методом, который называется «электропрядение». Манипулируя электрическим зарядом, из полимеров удается создавать нужную структуру.
Конструкция изготавливалась из двух полимеров методом, который называется «электропрядение».
Такая структура, однако, получалась недостаточно жесткой. Для жесткости было решено добавить промежуточный слой. Этот слой состоял из полидиоксанона – полимера, часто используемого в хирургии и биопротезировании. Как раз из него делают шовный материал, который сам со временем рассасывается.
Сконструировав такую трехслойную трубочку, авторы проверили, действительно ли клетки будут заселять ее и размножаться. Для эксперимента были выбраны фибробласты – клетки соединительной ткани, участвующие, например в заживлении ран, помимо всего прочего, синтезируя межклеточное вещество, состоящее из жестких полимеров и придающее трехмерную форму многим биологическим объектом (ранее мы уже рассказывали, как из клеток и межклеточного вещества были созданы целые органы). Оказалось, что фибробласты охотно заселяют получившуюся структуру и активно размножаются.
Вероятно, в скором времени авторы работы протестируют свою конструкцию на животных.
Источник