可生物降解材料的新发展

近年来，对包装，农业，医学和其他领域的可生物降解材料的兴趣显着增加。尤其是可生物降解的聚合物材料。已经推出了几种可生物降解的新塑料。
明尼苏达州卡索塔（Kasota）的Rolco Inc.正在推出一系列由热塑性生物复合材料制成的棋盘游戏，其中最多包含50％的再生木材副产品。该化合物结合了农业废物，再生塑料和专利添加剂。这些废物包括使用专有的，专利的添加剂，包括木粉或米壳和合金等材料。所得的材料将塑料的耐用性与木材的外观和可工具结合在一起。美国公司Armorlite开发了一种新的屋顶材料，该材料可回收100％，在制造过程中没有浪费。装甲板屋顶材料由丙烯酸 - 苯乙烯 - 丙烯腈（ASA Capstock和ABS底层层，价格约为0.56 $ 0.56/sq MTR，而沥青的价格为0.33美元/平方米。

一个新开发的可生物降解聚合物家族显示出在细胞内递送和持续释放治疗药物向肿瘤，炎症组织和细胞内囊泡中持续释放的潜力。这些聚合物比现有的可生物降解聚合物具有多个优点。其中，称为聚酮的聚合物可生物降解为FDA（食品和药物管理）批准的化合物，例如食品添加剂。合成是一个简单易于定制的过程。聚合物的降解不会产生引起炎症的酸，而是产生可渗透性的产品，使所有聚合物的副产物都可以在细胞外扩散。这意味着副产物不应在患者的组织中积聚并引起炎症。然而，多酮纳米颗粒使用细胞的酸将水解水解成亲水性化合物，可以在其靶向的酸性环境中以加速的速率释放封装的治疗剂。同样，与聚酯基材料不同，聚酮纳米颗粒在降解时不会产生酸。研究人员还不知道多酮群是否会比目前用于药物输送的聚合物的炎症性较小，但希望在一年内评估这种反应。将聚酯用作药物的问题的问题在于，所治疗的大多数疾病是需要每周注射的慢性疾病，但是聚酯需要数月才能降解。 Polyketals hydrolyze in a week, diffuse out of the cell and are then excreted outside of the cell. Potential applications of polyketals include the delivery of anti-oxidants to treat acute liver failure in people who have suffered an alcohol or acetaminophen overdose. In these patients, the liver stops functioning because macrophage cells in the liver create reactive oxygen species. One of the treatments is the delivery of superoxide dismutase, an enzyme that essentially detoxifies superoxide. Other applications include the use of polyketals in any type of protein-based vaccine, apossibility that researchers have not yet pursued. Yet another application is protein delivery for a wide range of therapeutics, including insulin delivery for Type 1 diabetics - alleviating the need for multiple injections.
用于特定药物递送的聚酯酰胺（PEA）聚合物被广泛认为是天然生物降解和生物相容性化合物，它们在体内自然降解为氨基酸成分，即蛋白质的组成部分。SURMODICS提供五种适用于现场药物输送的可生物降解聚合物 - 由章鱼许可，由Innocore许可的Synbiosys和尤里卡（Eureka）许可，并在内部开发。PEA聚合物非常适合输送小分子药物。
新的合成生物降解聚合物将发现作为骨组织工程的BMP载体。骨形态发生蛋白（BMP）是能够诱导新骨形成的生物活性分子，预计将在临床上与生物材料（例如骨移状替代物）结合使用，以促进骨修复。BMP的载体材料不仅必须将BMP固定在当地，并随后将其扩散，还必须为新形成的骨骼提供脚手架。

钥匙孔手术的技术可最大程度地减少疤痕，加快愈合并降低感染的风险。但是，在狭窄的空间中准确执行精致的外科手术非常困难，例如植入笨重的设备或用适量的张力打结缝合线。在后一种情况下，如果打结太紧，可能会发生周围组织的坏死，但是如果它太松了，切口将无法正常愈合，并且会出现疤痕组织。由于其开发人员的说法，这种情况是要改变的，据其开发人员说，它的塑料变化了。结。这种形状的记忆能力还可以使笨重的植入物通过小切口将其放置在体内，或者在密闭空间中自动执行复杂的机械变形。此外，这些聚合物是可生物降解的，这意味着它们在插入体内的一定时间段后分解，从而消除了第二次操作以去除缝合线或植入物的需求。
正在开发一种新型可生物降解的可同时掺入生物活性物质的可生物降解。由于金属支架的血栓形成性和永久性植入物，因此已经提出了可生物吸附的合成聚合物，用于支架和局部药物输送系统。Poly（D，L-乳酸）等可生物吸收性聚酯在各种组织中表现出极好的生物相容性。特定的CESP过程（饱和聚合物的受控膨胀）的特征是使用增塑剂二氧化碳，并允许在生理温度下将生物活性物质掺入聚合物块中，并生产复杂设计的植入物。CESP-PROCESS的特征是将无定形聚合物暴露于高压下具有明显较低玻璃过渡点的惰性气体。增塑效果使得可以在接近室温的温度下处理多乳酸化剂。低过程温度构成热敏感聚合物的关键优势，并允许掺入热敏感的药物添加剂。为了获得有关生物相容性的一些初步信息，进行了体外细胞毒性测试以及药物释放评估。已经得出的结论是，新的CESP过程可用于处理可生物降解的聚合物，并塑造不同的支架几何形状，而无需诱导材料的细胞毒性作用。此外，此过程允许在成型过程中同时掺入生物活性物质。 Drug release kinetics can be regulated by different pore sizes of the material.