Изследванията в областта на полимерни материали - полимери за медицински цели

ГЛАВА 1
ПРОУЧВАНИЯ В полимерни материали за медицинска употреба. СЪСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВИ
Казухико Atsumi

въведение

Полимери са станали част от съвременната медицина и са били използвани успешно в различните му области, като например медицински консумативи, материали за производство на оборудване и инструменти, санитарни и хигиенни изделия, стоматологични консумативи материали и, най-накрая, за производство на изкуствени органи на човешкото тяло. Макрамолекулни вещества са толкова дълбоко вкоренени в съвременната практика, че отсъствието им ще постави всички медицинската наука изправени пред сериозни трудности. Ясно е, че най-важните са тези полимерни материали, които могат да бъдат използвани фармацевтично или протезни части на тялото и органи на човека.
Широкият промяната в молекулно тегло и високомолекулни вещества stereostructures молекулни, както и използването му в различни комбинации с други полимери създават почти неограничени възможности за широк спектър от неизвестни материали, както и способността на последната е особено важно да се извърши изцяло нови функции.
Веднага след като развитие на научните изследвания в областта на биохимията, познаването на същността на процесите и метаболитни системи, събира информация за молекулно дизайн, все повече се губи илюзорно и материализира идеята за получаване на принципно нова полимерни материали и медицински консумативи, възможност за откриване на други, по-често неочаквани възможности в областта на диагностиката и в самия процес на лечение.
Трудно е да се надцени ролята на полимери и в създаването на изкуствени органи на човешкото тяло. Ако, например, създаде модел, който симулира работата на вътрешния орган, очевидно е, че материалът на този модел не може да бъде по един или друг начин свързани с категорията на макромолекулярно, че произтича от самата природа на биологичните функции, изключително сложни и разнообразни начин.
По-нататъшното развитие на полимерни материали - от суровини, само за производството на относително прости изкуствени органи, към функционалните подобрения, изпълнявани колеги - би трябвало да доведе до създаването на вещества, доближавайки в своите способности да biofunctional симулирани живи тела. По-нататъшното напредък в тази посока ще позволи да се доближават до дешифрирането на биополимери, т. Е. Към достатъчно дълбоко проникване на техните свойства, функции и метаморфоза. С други думи, изучаването на макромолекулни вещества за медицински цели в крайна сметка ще трябва да се откриват нови пътища и хоризонти за разбиране на феномена на живот.
Що се отнася до специфичното използване на полимери за създаването на изкуствени органи и части на човешкото тяло, трябва да се отбележи, че с изключение на мозъка и стомаха, които според съвременните изглед, както и общи научно ниво не може да бъде заменен, почти всички органи изследвани и моделирани, за да се създаде съответния аналози заместител , Използването на най-късно, вместо естествени тела, чиято функционалност се дължи на увреждане или други причини е счупен, е най-радикалният начин lecheniya- той носи на тялото като ново обстоятелство, живот и може да се нарече истински революционен начин.
През 1976 г., във връзка с известния бум в областта на естествените науки отдел на науката и технологиите на Япония е извършила дългосрочно прогнозиране на използването на изкуствени органи в Япония и в света 1980-1990. По-специално, тя се оценява честотата на голямо клинично приложение на изкуствени органи на човешкото тяло от тези, които в момента са вече използвани или са в етап, предшестващ прехвърлянето им в клиниката. Ние прогнозира необходимостта от експериментално оборудване и научни кадри. Някои от получените данни са показани в таблица. 1.
През 1980 г., използването на изкуствени органи клиники в Япония, се определя от следните цифри.
Изкуствени кости и стави - 1500 души, кръвоносни съдове - 7500 клапани - 2000, сърцето - на белия дроб - 6000 шофьори ritma- 10000, изкуствен бъбрек - 24 000, изкуствено сърце - 3000 души. В света през същата година, изкуствени органи са съответно 7500, 750000, 300000, 900000, 300000, 150000 и 720,000 души.

Таблица 1. Прогнози нужда от изкуствени органи
(Според Министерството на науката и технологиите, 1976)

През 1990 г., за клиничната употреба на изкуствени органи в Япония ще достигне следващото ниво.
Изкуствени кости и стави - 3000 души, кръвоносни съдове - 24 000, клапани - 6000, сърце-бял дроб машина - 100 000, пейсмейкъри - 20 000, на бъбреците - 38 000 сърдечни 10000 души. В света през същата година, изкуствени органи получат съответно 15 000, до 2.4 милиона души. 900 000-1500000., 600 000, 1140000., И 500 000 души.
Разбираемо е, че броят на масивите м. Е. напълно сглобени единици изкуствен орган може да съвпада с броя на пациентите, но достатъчно често, тези стойности се различават. Равенство наблюдава, например, при използване на изкуствени костите и ставите, кръвоносните съдове, и сърдечни клапи. Изкуствен сърце-бял дроб, бъбреци и други органи се използват само временно, така че един и същ набор може да се използва тук няколко пъти, и повтарящи се случаи на употреба могат да достигнат до няколко стотин. Очевидно е, че броят на тези елементи трябва да бъде по-малък от броя на пациентите. Въпреки това, тъй като по-нататъшното развитие на преносими и имплантируеми изкуствени органи, особено на белите дробове и бъбреците, за всеки пациент, ще трябва да има един пълен изкуствен орган и следователно неизбежно по-голямо сближаване на двете цифрови показатели.
Изследвания върху създаването и усъвършенстването на изкуствен бъбрек, изработен в Япония за 993 експериментални единици, т.е.. Е. За количествена оценка на научната работа в тази област са осигурени достатъчно добре. Броят на части от оборудването за експерименти с други изкуствени органи варира от десетки до няколко стотици. Общият брой на научните работници в Япония, експериментират в областта на изкуствен бъбрек е доста висок и достига 2400 души. Персоналът участва в създаването и подобряването на други органи, много по-малко, вариращи от 100 до 500 души по всяка тема.

Тенденции и развитие на общите перспективи на изкуствени органи

Историческа перспектива в съчетание с прогнозиране предполага три основни области на научни изследвания в областта на изкуствени органи на човешкото тяло:

Видео: Техническа коноп - най-перспективните материали за 21-ви век, как да се организира една нова индустрия?

1. удължаване на тялото на действие;
2. максимална универсалност на функции;
3. намаляване на размера (миниатюризация) - разработване на преносими и имплантирани изкуствени органи в тялото. Като се има предвид като пример за изкуствен бъбрек, могат да бъдат проследени до тенденция да я използват за дългосрочни пациенти на хемодиализа, не само остри, но и хронична бъбречна недостатъчност. Една много интензивни изследвания също се провежда в областта на изкуствения сърце-бял дроб и целта сега е да удължи срока на валидност на тези органи от няколко часа до няколко месеца.

Функции същия изкуствен бъбречна диализа намалява на биоразграждане и токсични продукти. От друга страна, съвременните изследвания в тази област са насочени към създаване на бъбреците, което би било в състояние да избирателно филтриране и резорбция, и в обозримо бъдеще - за изпълнение на функциите на пикочните каналчета.
Що се отнася до използването на изкуствени органи, следва да се отбележи, че много от методите практикува временно ползване извън тялото, но идеал и най-обещаващият начин несъмнено се счита за изкуствен имплантиране на органи в тялото. Очевидно е, че развитието на преносим изкуствен бъбрек с последващо миниатюризация са съществени стъпки в тази посока.
Наскоро започна задълбочено проучване, свързано със създаването на изкуствена кръв, черен дроб, панкреас, и изкуствени сетива. Няма съмнение, че успехът на такива изследвания, изисква не само ново оборудване и технологии, но и коренно различни методи, ефективността на цялата работа, не може да бъде без съвместните усилия в областта на макромолекулярно химия, инженерни системи, инженерна прецизност и свързаните области на науката и експериментална методология , Назначаване на човешкото тяло изкуствени органи и не се ограничава до замяната на естествени, живи органи, т.е.. Е. областта на радикал терапия. Това отваря изцяло нова област от основно методическо медицина се основава на симулация и моделиране на аналогови функции на организма.
В експериментите с живото сърце доста чести случаите, в които не е ясно какво точно означава циркулиращия лекарството - на кръвоносната система и сърцето. В същото време, резултатите от опити с животни с изкуствено сърце, ни позволяват да отговорим на този въпрос еднозначно.
В заключение следва да се отбележи, че използването на изкуствени бъбреците и черния дроб се даде възможност на декодиране и тълкуване на същността на явленията като пикочния отравяне или чернодробна кома. И накрая, редица проучвания, свързани с изкуствено сърце ще изясни картината на сърдечната функция, механизъм за регулиране на движението и обмяната на веществата.

Видео: 14-ти февруари 2013. Международна научна конференция по регенеративна медицина в Русия (част 2)