polímeros biodegradables o polímeros biodegradables; Los polímeros biodegradables son materiales poliméricos que se degradan espontáneamente como resultado de procesos microbiológicos y químicos naturales .
El uso de polímeros biodegradables sintéticos es más relevante para dos áreas de la actividad humana: la medicina y la protección del medio ambiente.
La mayoría de los polímeros utilizados para la producción de envases poliméricos son bioinertes ( polietileno , polipropileno , tereftalato de polietileno , poliestireno , etc.) y no se descomponen en condiciones naturales durante mucho tiempo. Esto requiere ciertas medidas para disponer su eliminación o, cuando sea posible, el reciclaje . Ambos procesos son bastante intensivos en energía y mano de obra y no excluyen la contaminación ambiental .
En los últimos años, se ha trabajado intensamente en el estudio y creación de polímeros biodegradables (sujetos a una rápida degradación bajo la influencia de factores ambientales, incluidos los destruidos bajo la influencia de microorganismos ), acercándose en términos de características de rendimiento a los materiales poliméricos tradicionales. para embalaje En varios países extranjeros (Japón, EE. UU., algunos países de la UE, etc.), una parte significativa de los materiales de embalaje ya está hecha de materiales biodegradables. De estos, cabe destacar: materiales biodegradables basados en copolímeros de polihidroxibutirato y polihidroxivalerato - material Biopol (ICI, UK); a base de ácido hidroxicarboxílico y su lactida — Novon (Wamer-Lampert & Co, EE. UU.); a base de acetato de celulosa con varios aditivos y plastificantes - Biocell (Francia); a base de poliamida -6 (6,6) con aditivos de origen natural y oligómeros sintéticos biodegradables - Mater-Bi (Novomot, Italia). En los EE. UU., los envases TONE biodegradables para exteriores a base de caprolactama están ampliamente disponibles .
Una de las direcciones prometedoras en esta área es el uso de nanocompuestos basados en polímeros biodegradables y silicatos laminares organomodificados (arcillas naturales especialmente preparadas), que tienen propiedades mecánicas y térmicas mejoradas, y también pueden descomponerse a un ritmo más rápido debido a una disminución en la grado de cristalinidad del polímero e introducción de intercalación en el espacio entre capas de iniciadores de arcilla de la degradación del polímero.
En el proceso de biodegradación, las macromoléculas primero se descomponen en fragmentos con un peso molecular más bajo : oligómeros , que luego son procesados por bacterias. Al final, los productos de descomposición son dióxido de carbono y agua.
Los polímeros biodegradables utilizados en medicina, al entrar en contacto con medios biológicos de un organismo vivo, pueden disolverse en estos medios sin cambiar su peso molecular o sufrir biodegradación a través de los siguientes mecanismos principales: hidrólisis con formación de productos oligoméricos y monoméricos, hidrólisis enzimática y destrucción fagocítica . (reacción celular protectora del cuerpo) . En condiciones reales, la tasa de biodegradación está determinada por el efecto total de estos factores. Un polímero biodegradable muy utilizado en medicina es, por ejemplo, una sutura quirúrgica a base de polímeros solubles en agua. Es prometedor utilizar polímeros biodegradables como implantes , que pueden ser reemplazados gradualmente en el cuerpo por hueso, cartílago u otro tejido vivo. Los biomateriales sintéticos biodegradables basados en polímeros de ácidos orgánicos , como el láctico (PLA, polilactato ) y el glicólico (PGA, poliglicólido ), fueron de los primeros en ser utilizados en la ingeniería de tejidos. Las matrices basadas en ácidos orgánicos formaron la base para la creación de órganos y tejidos tales como piel, hueso, cartílago, tendón, músculos (estriados, lisos y cardíacos), intestino delgado, etc. Se ocupa un lugar especial entre los materiales para los portadores de biomatriz. por colágeno , quitosano y alginato . El colágeno (la fracción proteica de los tejidos animales) no tiene prácticamente propiedades antigénicas . El alginato es un polisacárido de algas . El quitosano es un polisacárido nitrogenado que se obtiene de las conchas quitinosas de crustáceos y moluscos . La preparación combinada, el complejo de colágeno y quitosano, está aprobada por el Ministerio de Salud de la Federación Rusa como vendaje, cicatrizante de heridas y ya se usa en la práctica clínica en cirugía y odontología . Los polímeros biodegradables se pueden usar como vehículos de fármacos en sistemas de liberación controlada.