The kyselina polymléčná, jehož správný název je poly- (kyselina mléčná), je to materiál vytvořený polymerací kyseliny mléčné. Je také známý jako polylaktid, protože ho lze získat štěpením a polymerací laktidu, který je dimerem kyseliny mléčné..
Poly (kyselina mléčná) nebo PLA není kyselina, je to polyester, který lze pozorovat v monomeru, který jej tvoří. Je to snadno biologicky odbouratelný polymer a je biokompatibilní. Obě vlastnosti jsou způsobeny skutečností, že může být snadno hydrolyzován jak v prostředí, tak v lidském nebo zvířecím těle. Kromě toho jeho degradace nevytváří toxické sloučeniny.
Zapojení PLA do šití vláken během chirurgických operací je známo již roky. Používá se také ve farmaceutickém průmyslu v lécích s pomalým uvolňováním.
Používá se v implantátech pro lidské tělo a existuje velké množství studií pro jeho použití v biologických tkáních i pro trojrozměrný (3D) tisk pro nejrůznější aplikace.
Jako jeden z nejvíce biologicky odbouratelných a netoxických polymerů navrhli jeho výrobci náhradu všech plastů odvozených z ropy, které se v současnosti používají v tisících aplikací tímto materiálem..
Podle jeho výrobců je výroba a používání PLA způsobem, jak snížit množství CO, protože pochází z obnovitelných zdrojů.dva který vzniká při výrobě plastů z petrochemického průmyslu.
Rejstřík článků
Poly- (kyselina mléčná) je polyester, to znamená, že má opakující se esterové jednotky - (C = O) -O-R, což je vidět na následujícím obrázku:
- Poly- (kyselina mléčná)
- Poly-laktid
- PLA
- Poly- (kyselina L-mléčná) nebo PLLA
- Poly- (D, L-kyselina mléčná) nebo PDLLA
- Kyselina polymléčná
- Poly (kyselina D, L-mléčná): amorfní pevná látka.
- Poly (kyselina L-mléčná): křehká nebo křehká transparentní semikrystalická pevná látka.
Závisí to na stupni polymerace materiálu.
Je to teplota, pod kterou je polymer tuhý, křehký a křehký a nad kterou se polymer stává elastickým a tvárným.
- Poly (kyselina L-mléčná): 63 ° C.
- Poly (D, L-kyselina mléčná): 55 ° C.
- Poly (kyselina L-mléčná): 170–180 ° C.
- Poly (D, L-kyselina mléčná): nemá teplotu tání, protože je amorfní.
227-255 ° C.
- Amorfní: 1 248 g / cm3
- Krystalická: 1 290 g / cm3
Poly- (L-kyselina mléčná) má vyšší mechanickou pevnost než poly- (D, L-kyselina mléčná).
PLA se termoplasticky snadno zpracovává, takže z tohoto polymeru lze získat velmi jemná vlákna..
Jeho produkt degradace, kyselina mléčná, je netoxický a zcela biokompatibilní, protože je produkován živými bytostmi. U lidí se produkuje ve svalech a červených krvinkách..
Může být tepelně frakcionován hydrolýzou v lidském těle, zvířatech nebo mikroorganismech, což se nazývá hydrolytická degradace.
Jejich fyzikální, chemické a biologické vlastnosti lze přizpůsobit vhodnými modifikacemi, kopolymerizacemi a roubováním.
Poprvé byl získán v roce 1932 zahříváním kyseliny mléčné ve vakuu. HO-CH3-CH-COOH kyselina mléčná je molekula s chirálním centrem (tj. Atom uhlíku navázaný na čtyři různé skupiny).
Z tohoto důvodu má dva enantiomery nebo zrcadlové izomery (jsou to dvě molekuly, které jsou identické, ale s odlišnou prostorovou orientací atomů).
Enantiomery jsou kyselina L-mléčná a kyselina D-mléčná, které se od sebe odlišují tím, jak odvádějí polarizované světlo. Jsou to zrcadlové obrazy.
Kyselina L-mléčná se získává fermentací mikroorganismů přírodních cukrů, jako je melasa, bramborový škrob nebo kukuřičná dextróza. Toto je v současné době upřednostňovaný způsob jeho získání.
Když připravujete poly (kyselinu mléčnou) z kyseliny L-mléčné, získáte poly (kyselinu L-mléčnou) nebo PLLA.
Na druhou stranu, když je polymer připraven ze směsi kyseliny L-mléčné a kyseliny D-mléčné, je získán poly- (D, L-kyselina mléčná) nebo PDLLA.
V tomto případě je kyselá směs kombinací stejných částí D a L enantiomerů, získaných syntézou z ethylenu ropy. Tato forma získávání se dnes používá jen zřídka.
PLLA a PDLLA mají mírně odlišné vlastnosti. Polymeraci lze provádět dvěma způsoby:
- Tvorba meziproduktu: cyklický dimer zvaný laktid, jehož polymeraci lze řídit a lze získat produkt s požadovanou molekulovou hmotností.
Jeho produkty rozkladu jsou netoxické, což upřednostňuje jeho použití v této oblasti..
Základním požadavkem na šicí vlákna je to, že drží tkáně na místě, dokud přirozené hojení neposkytne silnou tkáň v místě spojení..
Od roku 1972 se vyrábí šicí materiál s názvem Vicryl, velmi silné bioabsorbovatelné vlákno nebo nit. Tato nit je vyrobena z kopolymeru kyseliny glykolové a kyseliny mléčné (90:10), který je v místě stehu rychle hydrolyzován, takže je snadno absorbován tělem.
Odhaduje se, že v lidském těle PLA degraduje 63% za přibližně 168 dní a 100% za 1,5 roku.
Biologická odbouratelnost PLA je užitečná pro řízené uvolňování léčivých přípravků.
Ve většině případů se léčivo uvolňuje postupně v důsledku hydrolytické degradace a morfologických změn v zásobníku (vyrobeném z polymeru), který obsahuje léčivý přípravek..
V ostatních případech se léčivo pomalu uvolňuje přes polymerní membránu..
PLA se osvědčila v implantátech a podpěrách pro lidské tělo. Dobré výsledky byly získány při fixaci zlomenin a osteotomií nebo kostních operací.
V současné době se provádí mnoho studií o aplikaci PLA při rekonstrukci tkání a orgánů..
PLA vlákna byla vyvinuta pro regeneraci nervů u paralyzovaných pacientů.
PLA vlákno je dříve ošetřeno plazmou, aby bylo vnímavé k růstu buněk. Konce nervu, který má být opraven, jsou spojeny pomocí umělého segmentu PLA ošetřeného plazmou.
V tomto segmentu se naočkují speciální buňky, které porostou a zaplní prázdnotu mezi dvěma konci nervu a spojí je. Postupem času se podpora PLA vyčerpává a zanechává nepřetržitý kanál nervových buněk.
Používá se také při rekonstrukci močových měchýřů, působí jako lešení nebo platforma, na které jsou naočkovány uroteliální buňky (buňky, které lemují močový měchýř a orgány močového systému) a buňky hladkého svalstva..
Chemie PLA umožňuje kontrolu určitých vlastností vlákna, díky nimž je vhodná pro širokou škálu textilních, oděvních a nábytkových aplikací..
Například jeho schopnost absorbovat vlhkost a současně nízká retence vlhkosti a pachů je užitečná při výrobě oblečení pro vysoce výkonné sportovce. Je hypoalergenní, nedráždí pokožku.
Funguje dokonce i na oblečení pro domácí mazlíčky a nevyžaduje žehlení. Má nízkou hustotu, takže je lehčí než jiná vlákna.
Pochází z obnovitelného zdroje a jeho výroba je ekonomická.
PLA je vhodný pro výrobu lahví pro různá použití (šampony, džusy a voda). Tyto lahve mají lesk, průhlednost a čistotu. PLA je navíc výjimečnou bariérou pro pachy a příchutě..
Toto použití je však pro teploty pod 50-60 ° C, protože při dosažení těchto teplot má tendenci se deformovat.
Používá se při výrobě jednorázových talířů, kelímků a nádob na potraviny, stejně jako nádob na potraviny, jako jsou jogurty, ovoce, těstoviny, sýry atd., Nebo pěnových tácků PLA pro balení čerstvých potravin. Neabsorbuje mastnotu, olej, vlhkost a má pružnost. Kompost může být vyroben z odpadu PLA.
Používá se také k výrobě tenkých plechů k balení potravin, jako jsou hranolky nebo jiná jídla.
Může být použit k výrobě elektronických transakčních karet a klíčových karet hotelových pokojů. Karty PLA mohou splňovat bezpečnostní funkce a umožňují použití magnetických pásek.
Je široce používán k výrobě krabic nebo obalů velmi choulostivých výrobků, jako jsou elektronická zařízení a kosmetika. Používají se druhy speciálně připravené pro toto použití spojením s jinými vlákny.
Z PLA může být vyrobena expandovaná pěna, která se použije jako materiál tlumící nárazy pro přepravu choulostivých předmětů nebo nástrojů.
Používá se k výrobě hraček pro děti.
PLA se používá k výrobě odtoků na staveništích, podlahových konstrukčních materiálů, jako jsou koberce, laminátové podlahy a tapety na stěny, pro koberce a polštářky do automobilů..
Jeho použití je ve vývoji v elektrotechnickém průmyslu jako vrstva pro vodivé vodiče..
Mezi jeho aplikace patří použití v zemědělství, přičemž se vyrábějí PLA ochranné fólie proti půdě, které umožňují kontrolu plevele a podporují zadržování hnojiva. PLA filmy jsou biologicky odbouratelné, mohou být začleněny do půdy na konci sklizně a poskytnout tak živiny.
Přídavek nanokompozitů k PLA se zkoumá, aby se zlepšily některé jeho vlastnosti, jako je tepelný odpor, rychlost krystalizace, zpomalení hoření, antistatické a elektrické vodivé vlastnosti, anti-UV a antibakteriální vlastnosti..
Někteří vědci dokázali zvýšit mechanickou pevnost a elektrickou vodivost PLA přidáním nanočástic grafenu. To značně zvyšuje aplikace, které PLA může mít ve vztahu k 3D tisku..
Jiným vědcům se podařilo vyvinout vaskulární náplast (k opravě tepen v lidském těle) roubováním organofosfát-fosforylcholinu na lešení nebo platformu PLA.
Cévní náplast vykazovala takové příznivé vlastnosti, které lze považovat za slibné pro vaskulární tkáňové inženýrství.
Mezi jeho vlastnosti patří skutečnost, že neprodukuje hemolýzu (rozpad červených krvinek), není toxický pro buňky, odolává adhezi krevních destiček a má dobrou afinitu k buňkám, které lemují krevní cévy..
Zatím žádné komentáře