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Linear high-density polyethylene MEDPOR Surgical Implants are manufactured from linear high - density polyethylene. Polyethylene has a long history of.

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1 Linear high-density polyethylene MEDPOR Surgical Implants are manufactured from linear high - density polyethylene. Polyethylene has a long history of use in surgical implants. MEDPOR Biomaterial allows for tissue ingrowths because of its interconnecting open pore structure.

2 Linear high-density polyethylene The porosity of MEDPOR Biomaterial is maintained large with average pore sizes greater than 100 micro-meters and a pore volume in the 50 percent range. The firm nature of the material allows carving with a sharp instrument without collapsing the pore structure.

3 3 Hidrogels Um hydrogel é um polímero inchado em água Um hydrogel é um polímero inchado em água –Um gel de polímero é uma molécula integrada por cadeias longas do polímero conectadas por reticulados (entrecruzamentos) Os reticulados podem ser: Os reticulados podem ser: –Degradáveis ou não degradáveis –Interações iônicas entre as cadeias do polieletrólito Formação dos reticulados Formação dos reticulados –Durante a polimerização –Tratamento por radiação nas cadeias Os Hidrogels incham devido a reação com o solvente (solvatação) Os Hidrogels incham devido a reação com o solvente (solvatação) –Solvente no qual o polímero incha depende da natureza química –Polar versus apolar –O grau de inchamento pode variar

4 3 Hidrogels Os hidrogels inchados podem absorver várias vezes o próprio peso em água Os hidrogels inchados podem absorver várias vezes o próprio peso em água Os solventes determinam a morfologia do polímero, se formam glóbulos ou bobinas Os solventes determinam a morfologia do polímero, se formam glóbulos ou bobinas Os Hidrogels podem variar entre a forma inchada ou colapso da estrutura Os Hidrogels podem variar entre a forma inchada ou colapso da estrutura

5 4 Usos dos Hidrogels Lentes de contacto gelatinosas são hidrogels Lentes de contacto gelatinosas são hidrogels Cirurgia estética e reconstrutiva Cirurgia estética e reconstrutiva Órgãos artificiais (engenharia de tecidos) Órgãos artificiais (engenharia de tecidos) –Tecidos híbridos (ECM artificial) Cartilagens Cartilagens Fluido Sinovial (fluido lubrificante que reduz o atrito e facilita o movimento das articulações) Fluido Sinovial (fluido lubrificante que reduz o atrito e facilita o movimento das articulações) Músculos Músculos –Membranas do sistema de imunoisolação Materiais Inteligentes sensíveis a estímulos Materiais Inteligentes sensíveis a estímulos –Sistemas de entrega de medicamentos Sensíveis ao pH Sensíveis ao pH –Hidrogels Termo-sensíveis Controle de reações enzimáticas Controle de reações enzimáticas Entrega do medicamento on cue (heater) Entrega do medicamento on cue (heater) Elementos desidratadores Elementos desidratadores –Mantém os alimentos secos –Equipamento eletrônico Fraldas descartáveis Fraldas descartáveis

6 5 Fases dos Hidrogels As transições de fase dos Hidrogels podem ser sensíveis a estes estímulos: As transições de fase dos Hidrogels podem ser sensíveis a estes estímulos: –Temperatura –pH –Força iônica do solvente –Composição do solvente –Luz –Campos elétricos –Campos Magnéticos –Agentes químicos e bioquímicos –Ultra-som Devido ao equilíbrio entre as forças atrativas e repulsivas Devido ao equilíbrio entre as forças atrativas e repulsivas Quatro forças fundamentais Quatro forças fundamentais –Van der Waals –Hidrofobicidade –Ponte de Hidrogênio –Iônica

7 Lente de Hidrogel

8 No caso das microlentes, o hidrogel funciona como atuador para fazer com que a lente altere seu ponto focal. No caso das microlentes, o hidrogel funciona como atuador para fazer com que a lente altere seu ponto focal. As lentes são construídas na forma de uma interface óleo- água, formada no interior de um tubo de hidrogel. O tubo é cheio de água, com a outra extremidade tampada com uma película de polímero. As lentes são construídas na forma de uma interface óleo- água, formada no interior de um tubo de hidrogel. O tubo é cheio de água, com a outra extremidade tampada com uma película de polímero. O tubo é tratado de forma diferente, sendo hidrofílico - atrai água - em um segmento e hidrofóbico - repele água - em outro. O tubo é tratado de forma diferente, sendo hidrofílico - atrai água - em um segmento e hidrofóbico - repele água - em outro. A lente de água-óleo é mantida fixa onde as superfícies hidrofílica e hidrofóbica se encontram. A lente de água-óleo é mantida fixa onde as superfícies hidrofílica e hidrofóbica se encontram.

9 6 Transições de fase em Hidrogels Os polímeros normais precipitam em temperaturas extremas (muito quente ou muito frio) Os polímeros normais precipitam em temperaturas extremas (muito quente ou muito frio) Inchamento ou encolhimento dos Hidrogels: Inchamento ou encolhimento dos Hidrogels: –Os hidrogels podem ser desenhados para contrair-se ou inchar-se em resposta a um estímulo, elegendo-se um material ou mistura deles As propriedades do Gel dependem fortemente da quantidade de monômero multifuncional adicionado a polimerização As propriedades do Gel dependem fortemente da quantidade de monômero multifuncional adicionado a polimerização –Ou seja; o número de ligações entrecruzadas determina as propriedades –O módulo é determinado pelos entrecruzamentos (e pela rigidez da cadeia) A copolimerização é usada para controle das propriedades e transições de fase A copolimerização é usada para controle das propriedades e transições de fase

10 7 Biocompatibilidade dos Hidrogels O alto teor de água os torna biocompatíveis em geral O alto teor de água os torna biocompatíveis em geral Geralmente a absorvem proteínas pequenas devido a natureza difusa e hidrofílica da superfície Geralmente a absorvem proteínas pequenas devido a natureza difusa e hidrofílica da superfície Grandes camadas finas fibrosas Grandes camadas finas fibrosas Problemas com biocompatibilidade Problemas com biocompatibilidade –Frações de sol (precursor do gel) Oligômeros Oligômeros Polímeros de baixo P. M. Polímeros de baixo P. M. Monômero residual, solvente ou iniciador Monômero residual, solvente ou iniciador –Produtos de degradação potencialmente tóxicos

11 Fim Até a próxima aula


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