Пластиковые части жизненно важных имплантатов могут неожиданно разрушаться

Прежде чем рекомендовать какой-либо материал для использования в качестве составной части медицинских устройств и инструментов, а в особенности имплантатов, учёные всесторонне изучают его надёжность. Для этого исследуемый материал подвергается воздействию повышенных концентраций всевозможных химических веществ (кислот, окислителей, ферментов и так далее), которые только можно обнаружить в организме человека. Но как-то так случилось, что, проверив всё, учёные и врачи забыли о самом важном и простом веществе, составляющем основу нашего организма. О воде.

Разве это мыслимо: вода угрожает пластикам! И тем не менее. Результаты исследования опубликованы в журнале Macromolecules.

Специалисты из Университета Миннесоты (США) поясняют: некоторые имплантируемые биомедицинские устройства, такие как дефибрилляторы и водители ритма (электрокардиостимуляторы), содержат большое количество критически важных пластиковых частей, состоящих из блок-сополимеров полиуретана и силикона. Несмотря на то что эти материалы были тщательно протестированы на устойчивость по отношению к таким окислителям, как кислород, их работа с водой была как-то упущена из виду.

Между тем эти полимеры используются в качестве покрытия электрических проводов, соединяющих электроды на сердце пациента с внешней батареей. Ежегодно около 600 тыс. человек в мире проходят через операцию по вживлению водителей сердечного ритма, а в одних только США 100 тыс. вверяют свою жизнь имплантированному дефибриллятору. Несколько зарегистрированных случаев преждевременного отказа этих устройств, призванных надёжно функционировать в течение долгих лет, послужили поводом для начала повторного испытания используемых при их изготовлении материалов. Вот тут-то и выяснилось…

Лабораторные тесты, включая ускоренное старение материалов в условиях, имитирующих организм человека, показали, что указанные полимеры начинают разрушаться уже через три года. Старение в течение 52 недель при 85 ˚С привело к 67- и 50-процентной потере молекулярной массы в образцах двух часто применяемых полимерных материалов Elast-Eon E2A и PurSil 35 соответственно. Эту потерю массы учёные объясняют банальным гидролизом полимерной цепи. Результат, которого мало кто мог ожидать…

Остаётся только надеяться, что производители имплантатов (дефибрилляторов и водителей ритма) получили бесплатную копию этой статьи с пометкой «срочно прочитать».

Подготовлено по материалам Phys.Org.