När det gäller avancerade biomaterial som kombinerar styrka, biokompatibilitet och mångsidighet, sticker polylaktat (PLA) ut som en stjärna.
Detta termo-plastiska polymer är framställt från förnybara resurser - främst majsstärkelse – vilket gör det till ett hållbart alternativ till traditionella petroleum-baserade plaster. PLA uppvisar exceptionell biokompatibilitet, vilket innebär att det inte orsakar negativa reaktioner i levande vävnad. Dessutom är PLA nedbrytbart, och bryts ner till ofarliga ämnen under komposteringsprocessen.
Egenskaper och fördelar:
PLA har en unik uppsättning egenskaper som gör det idealiskt för olika biomedicinska tillämpningar:
-
Hög styrka: PLA uppvisar imponerande mekaniska egenskaper, med en hög draghållfasthet och böjstyrka.
-
Biokompatibilitet: Materialet är biologiskt kompatibelt, vilket betyder att det inte utlöser negativa immunsvar eller toxiskitet i kroppen.
-
Nedbrytbarhet: PLA bryts ner till ofarliga ämnen (kol dioxid och vatten) under komposteringsprocessen, vilket gör det till ett miljövänligt val.
-
Flexibilitet: PLA kan bearbetas och modifieras för att passa olika former och strukturer, vilket gör det lämpligt för en mängd applikationer.
Tillämpningar inom biomedicin:
PLAs exceptionella egenskaper har lett till dess användning i ett brett spektrum av biomedicinska tillämpningar:
- Implantat: PLA används för att framställa implantat som ersätter skadade eller defekta ben, tänder och leder. Dess höga styrka och biokompatibilitet gör det lämpligt för långtidsanvändning.
- Sårbehandling: PLA-baserade fibrer och filmer kan användas för att täcka sår och främja läkning.
Materialet bildar en barriär mot infektioner och uppmuntrar tillväxt av nya vävnader.
- Läkemedelsleverans: PLA kan användas för att framställa mikrosfärer eller nanopartiklar som transporterar läkemedel direkt till den plats i kroppen där det behövs.
Detta möjliggör mer effektiv behandling med minskade biverkningar.
- Regenerativ medicin: PLA-baserade scaffold (strukturstöd) används för att stödja celltillväxt och vävnadsregenerering.
Produktionen av PLA:
Produktionen av PLA sker i flera steg:
-
Stärkelseextraktion: Majsstärkelse extraheras från majs kärnor.
-
Hydrolys: Störkrakelsen bryts ner till glukos genom enzymatisk hydrolyse.
-
Fermentering: Glukos omvandlas till laktsyra med hjälp av mikroorganismer (bakterier).
-
Polymerisation: Laktsyra polymeriseras till polylaktakt.
-
Bearbetning: PLA-polymern bearbetas sedan till olika former och strukturer beroende på den avsedda användningen.
Egenskap | Värde |
---|---|
Draghållfasthet | 30 - 70 MPa |
Böjstyrka | 80 - 120 MPa |
Glastemperatur (Tg) | 55-65 °C |
Smältpunkt | 170 - 180 °C |
PLA är ett fascinerande och mångsidigt biomaterial med stor potential inom biomedicin. Dess biokompatibilitet, nedbrytbarhet och mekaniska egenskaper gör det till ett idealiskt val för ett brett spektrum av applikationer, från implantat till läkemedelsleverans. Med pågående forskning och utveckling är PLA tänkt att spela en allt viktigare roll i framtidens medicin.