اختصاصی بسپار/ پلیمرها برای آینده‌ای سالم‌تر: کاربرد پلیمرها در صنعت پزشکی و دارورسانی
بسپار/ایران پلیمر پلیمرها به عنوان مواد پرکاربرد در صنعت پزشکی جایگاه ویژه‌ای پیدا کرده‌اند. این مواد با توجه به ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود در ساخت ابزارهای پزشکی، تجهیزات تشخیصی و دارورسانی استفاده می‌شوند. دلایل استفاده از پلیمرها در این صنعت شامل:
خواص فیزیکی و مکانیکی پلیمرها
• سبکی و انعطاف‌پذیری: پلیمرها معمولاً وزن سبکی دارند که استفاده از آن‌ها در تجهیزات پزشکی و بدن انسان تسهیل می‌کند.
• تنوع در خواص مکانیکی: امکان تولید پلیمرهایی با مقاومت بالا یا انعطاف‌پذیری مناسب برای نیازهای خاص پزشکی وجود دارد.
• شفافیت: برخی پلیمرها مانند پلی‌کربنات‌ها برای ابزارهای تشخیصی مانند لنزها و ظروف آزمایشگاهی شفاف مناسب هستند.
ویژگی‌های زیست‌سازگاری
• زیست‌سازگاری بالا: پلیمرهای خاصی مانند پلی‌اتیلن با چگالی بالا و پلی‌وینیل الکل (PVA) می‌توانند بدون واکنش نامطلوب با بافت بدن مورد استفاده قرار گیرند.
• قابلیت زیست‌تخریب‌پذیری: پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر مانند پلی‌لاکتیک اسید (PLA) در دارورسانی و ایمپلنت‌های موقت کاربرد دارند.
قابلیت سفارشی‌سازی و طراحی
• فرآیندهای تولید متنوع: پلیمرها می‌توانند به صورت تزریقی، رانشگری یا پرینت سه‌بعدی شکل‌دهی شوند.
مقرون‌به‌صرفه بودن
• پلیمرها نسبت به مواد فلزی یا سرامیکی، هزینه تولید و فرآوری کمتری دارند.
استفاده گسترده از پلیمرها در صنایع پزشکی و داروسازی، به بهبود کیفیت درمان‌ها و افزایش ایمنی بیماران کمک شایانی کرده است. پیشرفت‌های مداوم در فناوری پلیمرها، امکانات جدیدی را برای توسعه تجهیزات پزشکی پیشرفته و روش‌های درمانی نوین فراهم می‌کند. استفاده از پلیمرها در صنعت داروسازی شامل بخش‌های:
الف. سیستم‌های دارورسانی (Drug Delivery Systems):
پلیمرها در تولید کپسول‌ها و میکروذرات زیست‌تخریب‌پذیر به کار می‌روند که قابلیت انتقال دارو به صورت هدفمند و کنترل‌شده را دارند. این سیستم‌ها برای دارورسانی به مناطق خاص بدن و درمان‌هایی مانند سرطان استفاده می‌شوند.
در سیستم‌های دارورسانی، از انواع مختلفی از پلیمرها استفاده می‌شود که بسته به نوع دارو، روش مصرف، و هدف درمان، انتخاب می‌شوند. پلیمرهای رایج مورد استفاده در دارورسانی به شرح زیر است:
1. پلیمرهای زیست‌تخریب‌پذیر (Biodegradable Polymers):
این پلیمرها در بدن تجزیه می‌شوند و مواد جانبی غیرسمی تولید می‌کنند. معمولا برای دارورسانی کنترل‌شده و ایمپلنت‌های دارویی استفاده می‌شوند. مانند: پلی‌لاکتیک اسید (PLA) که در دارورسانی طولانی‌مدت به کار می‌رود و به‌تدریج تجزیه می‌شود. پلی‌گلایکول اسید (PGA) که قابلیت تجزیه سریع دارد و در سیستم‌های دارورسانی کوتاه‌مدت و بخیه‌های زیست‌تخریب‌پذیر استفاده می‌شود. پلی‌لاکتیک کو گلایکولیک اسید (PLGA) که یکی از پرکاربردترین پلیمرها در دارورسانی کنترل‌شده و میکروکپسول‌ها به دلیل تنظیم‌پذیری نسبت تجزیه است.
2. پلیمرهای طبیعی (Natural Polymers):
این پلیمرها به دلیل سازگاری با بدن و منبع تجدیدپذیرشان، در دارورسانی‌های نوین کاربرد زیادی دارند. مانند: کیتوسان (Chitosan) که یک پلیمر طبیعی در دارورسانی به روده و تنظیم pH بدت است. آلژینات (Alginate) که از جلبک گرفته شده و برای دارورسانی هدفمند و کپسول‌های ژل‌مانند به کار می‌رود. یا هیالورونیک اسید (Hyaluronic Acid) که معمولا برای دارورسانی موضعی، به‌ویژه در محصولات مراقبت از پوست و چشم استفاده می‌شود.
3. پلیمرهای پاسخگو به محرک (Stimuli-responsive Polymers):
این پلیمرها به محرک‌های محیطی (مانند pH، دما، نور) پاسخ می‌دهند و دارو را به‌صورت هدفمند آزاد می‌کنند. مانند: پلی‌انیدریدها (Polyanhydrides):برای دارورسانی کنترل‌شده در شرایط خاص. یا پلی‌ان ایزو‌پروپیل‌آکریل‌آمید (PNIPAM) که به دما حساس است و برای آزادسازی دارو در دماهای خاص استفاده می‌شود.
4. پلیمرهای مصنوعی (Synthetic Polymers):
مانند: پلی‌وینیل الکل (PVA) و پلی‌یورتان‌ها (Polyurethanes) که در تجهیزات پزشکی استفاده می‌شوند.
5. پلیمرهای زیست‌سازگار (Biocompatible Polymers):
این پلیمرها بدون ایجاد واکنش‌های آلرژیک یا سمی در بدن استفاده می‌شوند. به عنوان مثال: پلی‌اتیلن گلیکول (PEG): برای بهبود انحلال داروها و افزایش نیمه‌عمر داروها در بدن به کار می‌رود. یا پلی‌کاپرولاکتون (PCL) که برای دارورسانی طولانی‌مدت و سیستم‌های ایمپلنتی مناسب است.
ب. بسته‌بندی دارویی (Packaging Solutions):
پلیمرهایی مانند پلی‌اتیلن و پلی‌پروپیلن در تولید بسته‌بندی‌های مقاوم در برابر رطوبت و عوامل محیطی کاربرد دارند. این بسته‌بندی‌ها ایمنی دارو را تضمین کرده و ماندگاری آن را افزایش می‌دهند. همچنین پلی‌الفین‌ها و پلی‌آمیدها برای تولید فیلم‌های محافظ بسته‌بندی دارویی استفاده می‌شوند.
ج. ایمپلنت‌ها و پروتزها Implants and Prosthetics)):
ایمپلنت‌های ارتوپدی: پلی‌اتیلن با وزن مولکولی بسیار بالا برای مفاصل مصنوعی زانو و لگن استفاده می‌شود.
پروتزهای دندانی و فک: پلی‌متیل متاکریلات (PMMA) به عنوان ماده‌ای برای پروتزهای دندانی و پرکننده‌های استخوانی کاربرد دارد.
ایمپلنت‌های قلبی و عروقی: پلی‌تترافلوئورواتیلن (PTFE) و پلی‌اتر اتر کتون (PEEK) در ساخت پروتزهای عروقی استفاده می‌شوند.
د. مهندسی بافت (( Tissue Engineering:
در مهندسی بافت، از پلیمرهای زیست‌سازگار برای ساخت داربست‌های بافتی استفاده می‌شود که به عنوان جایگزینی موقت عمل کرده و بافت جدید را در فرآیند بازسازی هدایت می‌کنند. به عنوان مثال: پلی‌لاکتیک اسید (PLA)، پلی‌گلیکولیک اسید (PGA) و پلی‌کاپرولاکتون (PCL) به عنوان مواد پایه برای داربست‌های زیستی در بازسازی بافت‌ها استفاده می‌شوند. همچنین پلی‌اکریل امید و پلی‌وینیل الکل (PVA) برای تولید هیدروژل‌های زیستی که در مهندسی بافت کاربرد دارند، استفاده می‌شوند.
ه. تجهیزات پزشکی یکبار مصرف
نخ‌های بخیه: از پلیمرهایی مانند پلی‌گلیکولیک اسید (PGA) و پلی‌لاکتیک اسید (PLA) برای تولید نخ‌های بخیه قابل جذب استفاده می‌شود. از پلی‌وینیل کلراید (PVC)، سیلیکون و پلی‌یورتان برای ساخت لوله‌های پزشکی و سیستم‌های انتقال مایعات استفاده می‌گردد.
سرنگ‌ها و ظروف پزشکی: پلی‌پروپیلن (PP) و پلی‌اتیلن (PE) برای ساخت سرنگ‌ها، بطری‌ها و سایر ظروف یکبار مصرف کاربرد دارند.
محصولات بهداشتی: سیلیکون و لاستیک طبیعی در ساخت محصولات مراقبتی بهداشتی مانند دستکش‌های جراحی، ماسک‌ها و کلاه‌های جراحی کاربرد دارند.
تاریخچه استفاده از پلیمرها در صنعت پزشکی:
(ادامه دارد …)
گلرخ فرد ذوالفقاری
دانشجوی دکتری مهندسی پلیمر
متن کامل این مقاله را در شماره 268 ماهنامه بسپار که در نیمه بهمن ماه 1403 منتشر شده است، می خوانید.
در صورت تمایل به دریافت نسخه نمونه رایگان و یا دریافت اشتراک با شماره های ۰۲۱۷۷۵۲۳۵۵۳ و ۰۲۱۷۷۵۳۳۱۵۸ داخلی ۳ سرکار خانم ارشاد تماس بگیرید. نسخه الکترونیک این شماره از طریق طاقچه و فیدیبو قابل دسترسی است.
