Polímero Phbv
Existen muchas oportunidades para la aplicación de polímeros sintéticos biodegradables en el área biomédica, especialmente en los campos de la ingeniería de tejidos y la administración controlada de fármacos. La degradación es importante en biomedicina por muchas razones. La degradación del implante polimérico significa que puede no ser necesaria la intervención quirúrgica para retirar el implante al final de su vida funcional, eliminando la necesidad de una segunda cirugía. [En la ingeniería de tejidos, los polímeros biodegradables pueden diseñarse de tal manera que se aproximen a los tejidos, proporcionando un andamio polimérico que pueda soportar tensiones mecánicas, proporcionar una superficie adecuada para la fijación y el crecimiento de las células, y degradarse a un ritmo que permita transferir la carga al nuevo tejido[2][3] En el campo de la administración controlada de fármacos, los polímeros biodegradables ofrecen un enorme potencial, ya sea como sistema de administración de fármacos por sí solo o junto con el funcionamiento de un dispositivo médico[4].
En el desarrollo de las aplicaciones de los polímeros biodegradables, se revisa a continuación la química de algunos polímeros, incluyendo su síntesis y degradación. Se describe cómo pueden controlarse las propiedades mediante controles sintéticos adecuados, como la composición del copolímero, los requisitos especiales para su procesamiento y manipulación, y se comentan algunos de los dispositivos comerciales basados en estos materiales.
Polímeros biodegradables para el medio ambiente
La biodegradabilidad de los polímeros depende de varios factores. Sin embargo, los aspectos más críticos son la accesibilidad de la estructura a la humedad y a la difusión de enzimas y la capacidad de los microbios del entorno para asimilar los monómeros finales. La accesibilidad de la estructura del polímero a las enzimas y al agua depende principalmente de la cristalinidad, la hidrofobicidad y los efectos estéricos de los grupos laterales de la columna vertebral del polímero. En general, los polímeros de síntesis biológica son fácilmente biodegradables en entornos naturales, pero los polímeros sintéticos son menos biodegradables o se degradan muy lentamente. Sin embargo, hay que evitar estas generalizaciones. Para entender la compatibilidad de los biomateriales y el medio ambiente, hay que investigar tanto la etapa de desintegración del proceso de biodegradación como la asimilación y mineralización de estos fragmentos por parte de los microorganismos. La mineralización se produce cuando los oligómeros y monómeros asimilados dentro de las células se convierten en CO2 y H2O (aerobiosis), y en CO2, CH4 y H2O (anaerobiosis). Aunque la desintegración de la estructura polimérica limita la tasa de biodegradación y se detecta más fácilmente, las piezas finales pueden acumularse en el medio ambiente si no se mineralizan completamente. Esta acumulación podría contribuir a un problema con los microplásticos que puede ser mucho más difícil de abordar que la eliminación de los residuos macroscópicos de gran tamaño basados en polímeros.
Polímeros biodegradables
Los polímeros biodegradables son una clase especial de polímeros que se descomponen después de su uso previsto mediante un proceso de descomposición bacteriana para dar lugar a subproductos naturales como gases (CO2, N2), agua, biomasa y sales inorgánicas.[1][2] Estos polímeros se encuentran tanto en la naturaleza como en la fabricación sintética, y consisten en gran medida en grupos funcionales éster, amida y éter. Sus propiedades y su mecanismo de descomposición vienen determinados por su estructura exacta. Estos polímeros suelen sintetizarse mediante reacciones de condensación, polimerización de apertura de anillos y catalizadores metálicos. Existen numerosos ejemplos y aplicaciones de polímeros biodegradables.
En las últimas décadas se han introducido materiales de envasado de origen biológico como alternativa ecológica, entre los cuales los films comestibles han ganado más atención debido a sus características ecológicas, su gran variedad y disponibilidad, su no toxicidad y su bajo coste[3].
Los polímeros biodegradables tienen una larga historia y, dado que muchos de ellos son productos naturales, no se puede trazar con exactitud la cronología de su descubrimiento y uso. Uno de los primeros usos medicinales de un polímero biodegradable fue la sutura de catgut, que se remonta al menos al año 100 d.C.[4] Las primeras suturas de catgut se hacían con los intestinos de las ovejas, pero las suturas modernas de catgut se hacen con colágeno purificado extraído del intestino delgado del ganado vacuno, ovino o caprino[5].
Polímeros biodegradables: revisión de las tendencias recientes y perspectivas emergentes
El objetivo de este libro es ofrecer una visión breve pero completa sobre el tema de los polímeros biodegradables. Al capítulo de introducción le sigue una descripción de las características generales de los polímeros biodegradables y las vías de su degradación en el cuerpo humano. Se describen las dificultades y particularidades de sus diversas aplicaciones biomédicas y farmacéuticas, especialmente en el campo de la tecnología farmacéutica, con el fin de definir el sistema de polímeros portadores ideal para tipos específicos de terapia. Por último, la obra presenta la clasificación de estos polímeros en función del tipo de mecanismo de degradación. Esta sección también incluye la estructura química de determinadas moléculas poliméricas, su síntesis química o biológica y la descripción de sus usos en aplicaciones biomédicas y farmacéuticas específicas.
En las últimas décadas, los polímeros biodegradables han alcanzado una importancia significativa en los campos de las aplicaciones biomédicas y farmacéuticas. Se han convertido en los candidatos preferidos para la fabricación de formas terapéuticas, por ejemplo, dispositivos ortopédicos, tornillos y espinas óseas temporales, andamios tridimensionales para la ingeniería de tejidos o sistemas de administración de fármacos para su liberación sostenida y dirigida. Cada una de estas aplicaciones requiere un material con propiedades físicas, biológicas y químicas específicas, así como un perfil de degradación específico. Estos polímeros (naturales o sintéticos) se someten a una degradación hidrolítica o enzimática, y ambas tienen algunas ventajas e inconvenientes. Se enumeran los materiales poliméricos más utilizados en aplicaciones biomédicas, incluyendo su estructura y vías de degradación.