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Hochleistungspolymere in der Medizin

Hochleistungspolymere und Polymerwerkstoffe sind min. in einer Eigenschaft Standardkunststoffen deutlich überlegen. Sie gliedern sich in Struktur- und Funktionspolymere.
sie dienen als Ersatz oder zur Unterstützung der Körperfunktionen (Kontaktlinsen, Herzklappen, künstliche Gelenke, Blutgefäße und Gewebe)
„Biokompatible“ Implantate werden verwendet, um einen weitern chirurgischen Eingriff zur Entfernung von z.B. Fäden oder Knochendübeln zu umgehen, da sie vom Körper abgebaut werden (Polyactid, Polyglykolid, Polydiocanon)
Beispiel: Polyactid (Polymilchsäuer)
- wird zu Fasern gesponnen, die als resorbierbar chirurgische Nähfäden Verwendung finden
- nach dem Einsatz werden die Fäden enzymatisch abgebaut
- die Dauer der Degradation kann dabei über die Stereochemie eingestellt werden
Problem: der Abbau der Polymere muss ca. gleichzeitig mit dem Heilungsprozess
geschehen
man muss die Polymer-Struktur angleichen
man hat z.B. einen Knochendübel aus Polyactid und einem
einem Copolymer, wobei das Copolymer den Abbau behindert
Vorteil: keine Nachoperation und damit verbundene Störung des Heilprozesses

für Materialien, die im Kontakt mit lebendem Gewebe stehen, gelten besondere Auflagen:
das biologische Milieu darf die Materialeigenschaften nicht beeinträchtigen
der Kunststoff darf den Organismus nicht beschädigen
sind diese Bedingungen erfüllt, spricht man von „Biokompatibilität“

Möglichkeiten die Eigenschaften zu beeinflussen:
Polymerisationsgrad (Kettenlänge)
Differierende Auswahl der Monomere
Einsatz von Comonomeren
Kettenarchitektur (statistisch, altemierend, blockartig)
Kettenanordnung (linear, verzweigt, vernetzt)

Polymere als Wirkstoffträger:
Wirkstoffe, welche das Polymer beinhaltet, müssen schnell freigesetzt werden
Stoffwechselprodukte und –prozesse dürfen nicht behindert werden
Biokompatibilität der Polymere
angemessene Resorbtionsgeschwindigkeit des Polymers

Vorteile (gegenüber einer Injektion):
Wirkstoffe können auf spezielle Teile des Körpers konzentriert werden

sehr geringe Dosierungen
bestimmte nessessäre Stoffe stehen dem Körper lokal und zeitlich begrenzt zur Verfügung (z.B. Insulin)

Nachteile:
Verkapselung der Polymerkapseln durch körpereigenes Gewebe (kann jedoch mit einem Kunststoff-Verbundwerkstoff verhindert werden)

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