生物可吸收聚合物概述

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生物可吸收聚合物概述:
可吸收聚合物(也称为生物可吸收聚合物、可再吸收聚合物、可吸收聚合物和可降解聚合物)是合成或天然衍生的材料,表现出高生物相容性并降解成可以安全地从患者体内排出的较小分子。生物可吸收聚合物可通过包括但不限于本体水解、表面侵蚀或酶降解的机制降解,具体取决于材料。通常,可降解医疗器械采用现成的传统同聚物或随机共聚物,如聚乙二醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚二氧环酮(PDO)、聚己内酯(PCL)、聚乳酸-聚乙二醇酸共聚物(PLGA)或聚(L-乳酸-ε-己内酯)(PLCL)。尽管这些材料可以从多个可吸收聚合物供应商处轻松获得,但由于其力学性能或降解特性与预期应用不符,往往不具备理想的特性用于植入医疗器械(图1)。

 

图 1:大多数现成的可吸收共聚物根据其输入单体比例显示单体的随机排列。
 
 
 
富临塑胶的先进生物可吸收聚合物:
富临塑胶提供现成的高性能生物可吸收聚合物,适用于任何预期的可吸收医疗器械应用。通常,与使用中更常用的均聚物或共聚物相比,这些材料更加柔韧并且表现出较低的结晶度。以下部分概述了选择富临塑胶的一种高性能生物可吸收聚合物相对于均聚物或无规共聚物的优势。
 
 
 
一、Glycoprene® 聚合物系列可替代 PGA 和 PGLA 聚合物:
PGA 和 PGLA 聚合物的拉伸强度在 GPa 范围内,降解曲线为1到6周内强度下降,2到4个月内质量下降。富临塑胶的Glycoprene®生物可降解聚合物系列是含有不同比例的乙二酸己内酯、ε-己内酯和三亚甲基碳酸酯(TMC)单体的多轴分段共聚物配方(图2)。通过这种聚合物结构,TMC 充当中心柔性区域,然后可以用不同比例的乙交酯和 ε-己内酯进行端接枝,形成三元结构。富临塑胶的硬质Glycoprene® 935 的成分为 93% 的羟基乙内酯、5% 的ε-己内酯和 2% 的 TMC,根据加工、生理环境和解剖位置的不同,其降解曲线的强度损失范围为1到4周,质量损失范围为3到6个月。此外,富临塑胶还提供 Glycoprene® 7424 配方,该配方具有更高的灵活性,其成分为 74% 乙交酯、24% ε-己内酯和 2% TMC。与 Glycoprene® 935 相似,Glycoprene® 7424 也会出现降解现象,强度损失范围为2到4周,质量损失范围为3到6个月。这些材料可加工成挤出单丝、多丝、管材、薄膜、经纬编织网、电纺织物、FDM 3D打印长丝和部件以及注塑成型结构。当制成多丝经编网格构件时,富临塑胶 的Glycoprene® 935材料在爆裂强度和断裂伸长率方面比由PGLA 90%乙二酸己内酯/10% L-乳酸多丝纱线制成的Ethicon的Vicryl®网格具有更好的性能。

图 2:富临塑胶 的 Glycoprene® 和 Strataprene® 聚合物系列配方呈现多轴结构,其中柔性取代基位于具有刚性臂的聚合物链的核心内,形成“双节棍”设计。
 
 
 
二、Lactoprene® 聚合物系列可替代 PLLA、PLGA 和 PLCL 聚合物:
聚乳酸(PLLA)和聚乳酸-丙烯酸(PLGA)材料的强度也可达到 GPa 范围,但降解时间较长,在6到12个月内强度下降,质量损失在18到36个月之间,具体取决于加工过程、生理环境和解剖位置。100%的PLLA材料在加工成某些形状时,其长期生物相容性会出现问题,最明显的例子是 Ethicon 用于骨科应用的 Panacryl® 缝合线因乳酸单位从高结晶聚合物段中突然释放而被召回。
 
富临塑胶 的 Lactoprene® 生物可吸收聚合物是线性嵌段共聚物配方,具有不同比例的丙交酯、ε-己内酯和 TMC。这种聚合物结构形成分段降解曲线,不会出现标准 PLA 聚合物观察到的乳酸突然释放,因此增加了设备的生物相容性潜力。与 Glycoprene® 和 Strataprene® 生物可吸收聚合物系列中实施的三元设计类似,Lactoprene® 生物可吸收聚合物系列也具有更硬的丙交酯基片段和更灵活的 TMC 基片段。富临塑胶最硬、最持久的丙交酯基材料 Lactoprene® 8812 由 88% L-丙交酯和 12% TMC 组成,强度损失范围为6到12个月,质量损失范围为18到36个月。富临塑胶还提供一种柔韧性稍高的配方 Lactoprene® 8411,由 84% 的 L-内酰胺、11% 的 TMC 和 5% 的 ε-己内酯制成,强度损失范围为3到9个月,质量损失范围为12到36个月。富临塑胶 还提供独特的柔性丙交酯基生物可吸收聚合物配方 Lactoprene® 7415,具有 74% L-丙交酯、11% ε-己内酯和 15% TMC 的嵌段共聚物结构。此外,Lactoprene® 7415 表现出与 Lactoprene® 8411 类似的降解特性,具体取决于加工、生理环境和解剖位置。富临塑胶 的 Lactoprene® 生物可吸收聚合物系列可用于多种制造技术,包括但不限于挤出单丝、多丝、管材、薄膜、经纬编织网、电纺织物、FDM 3D打印长丝和部件以及注塑成型结构。

图 3:富临塑胶 的 Lactoprene® 聚合物系列配方具有线性嵌段共聚物结构和分段降解特性,不会出现乳酸突发释放。
 
 
 
三、作为独特的弹性生物可吸收聚合物材料的 Strataprene® 聚合物系列:
与富临塑胶的Glycoprene®生物可吸收聚合物系列类似,Strataprene® 聚合物配方呈现出多轴嵌段共聚物结构,但属于弹性体材料。我们的 Strataprene® 5525 材料在加工成各种格式时表现出 >500% 的延展性。这种生物可吸收聚合物配方由 55% 乙交酯、25% TMC 和 20% ε-己内酯组成。Strataprene® 5525 的强度损失范围为1至2个月,质量损失范围为6至9个月,具体取决于加工、生理环境和解剖位置。Strataprene® 5525 可用于挤出薄膜、静电纺丝、FDM 3D 打印长丝和零件以及注塑成型。
 
Strataprene® 3534 表现出与 Strataprene® 5525 相似的机械性能,但延展性更高,>1,000%。这种生物可吸收聚合物配方由35%ε-己内酯、34%L-丙交酯、17%乙交酯和14%TMC组成。Strataprene® 3534 的强度损失范围为1至3个月,质量损失范围为12至18个月,具体取决于加工、生理环境和解剖位置。Strataprene® 3534 还可用于涂覆其他材料、挤出薄膜、静电纺丝、FDM 3D 打印长丝和零件以及注塑成型。
 
 
与垂直整合的合作伙伴一起挤出生物可吸收聚合物:
制造生物可吸收挤压材料是一项具有挑战性的工作,需要专门技术和专业工艺知识,才能提供质量稳定的产品。在生产周期中控制水分含量和材料降解需要专业设备和工艺控制,以确保成品设备的质量。与其他生产生物可吸收长丝、纱线、管材和薄膜的挤出合同制造商不同,富临塑胶在公司内部生产生物可吸收聚合物,并将这种材料挤出成所需的形状。如果需要进行下游加工,富临塑胶还能对生物可吸收纤维和纱线进行经编或纬编,生产可植入的生物医学纺织品。除了利用富临塑胶在生物可吸收聚合物材料方面近三十 (30) 年的经验外,与富临塑胶合作还能简化您的生物可吸收医疗器械生产供应链。现在就联系我们,与值得信赖的先进生物可吸收医疗器械生产合作伙伴一起开发下一款生物可吸收挤出单丝纤维、复丝纱线、管材或薄膜!
2023年8月1日 17:02
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