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Nel campo della biomedicina, l’acido poli-L-lattico (PLLA) di grado medico, in quanto materiale biomedico degradabile , sta svolgendo un ruolo sempre più importante. Il PLLA presenta un'eccellente biocompatibilità. Dopo la degradazione nel corpo, i suoi prodotti vengono metabolizzati ed escreti senza causare danni o effetti collaterali al corpo umano. Tipicamente, il suo ciclo di degradazione varia da 2 a 12 mesi. Tuttavia, questo ciclo è influenzato da vari fattori, tra cui la viscosità intrinseca è un fattore determinante. La viscosità intrinseca funge da indicatore per misurare la lunghezza delle catene polimeriche e il peso molecolare, influenzando in modo significativo le proprietà fisiche, le caratteristiche di lavorazione e le proprietà di degradazione del polimero PLLA. Generalmente, la viscosità intrinseca del PLLA varia da 0,1 a 7,0 dL/g, soddisfacendo diversi requisiti di peso molecolare. Per quanto riguarda il meccanismo di degradazione, il PLLA si degrada gradualmente attraverso una combinazione di idrolisi e degradazione enzimatica nel corpo. Inizialmente, le molecole d'acqua attaccano i legami esterei del PLLA, provocando idrolisi e scissione della catena, trasformando i polimeri a catena lunga in segmenti più corti. Successivamente, gli enzimi nel corpo agiscono ulteriormente su questi brevi segmenti, scomponendoli in acido L-lattico, che, come prodotto intermedio del metabolismo dello zucchero umano, viene infine convertito in CO2 e H2O ed escreto dal corpo. Il PLLA con diverse viscosità intrinseche mostra tempi di degradazione distinti. Il PLLA con viscosità intrinseca inferiore, grazie alle sue catene molecolari più corte e ai legami esterei più esposti, viene attaccato più facilmente dalle molecole d'acqua e dagli enzimi, con conseguente velocità di degradazione più rapida. Ad esempio, il PLLA con una viscosità intrinseca di circa 0,3 - 1,0 dL/g può degradarsi completamente entro 2 - 4 mesi. Questo tipo di PLLA a bassa viscosità viene spesso utilizzato in applicazioni che richiedono un rapido tasso di degradazione, come le suture assorbibili. Dopo la guarigione della ferita, le suture devono degradarsi ed essere assorbite dall'organismo il prima possibile per evitare potenziali reazioni infiammatorie causate dalla ritenzione prolungata.
Al contrario , il PLLA con viscosità intrinseca più elevata ha catene molecolari più lunghe, entanglement e interazione intermolecolari più forti e una struttura più compatta. Ciò rende difficile per le molecole d'acqua e gli enzimi accedere e rompere i legami esterici, portando a un tasso di degradazione più lento. Quando la viscosità intrinseca del PLLA è compresa tra 3,0 e 7,0 dL/g, il tempo di degradazione può estendersi fino a 8 - 12 mesi e, in alcuni casi speciali, anche superare i 12 mesi. Questo PLLA ad alta viscosità è adatto per dispositivi impiantabili che richiedono il mantenimento a lungo termine delle proprietà meccaniche e dell'integrità strutturale, come alcuni impianti ortopedici. Durante il processo di guarigione della frattura, gli impianti devono fornire un supporto stabile per un periodo prolungato fino alla completa guarigione dell'osso e la proprietà di lenta degradazione del PLLA ad alta viscosità soddisfa questo requisito. Quando la viscosità intrinseca è nell'intervallo intermedio, ad esempio 1,0 - 3,0 dL/g, il tempo di degradazione del PLLA è di circa 4 - 8 mesi. Questo tipo di PLLA ha una vasta gamma di applicazioni. Ad esempio, nei sistemi di somministrazione dei farmaci, il tasso di degradazione moderato consente il rilascio prolungato e stabile dei farmaci per un periodo, ottenendo effetti terapeutici a lungo termine. Nei materiali per impalcature di ingegneria tissutale, il suo tasso di degradazione può essere ben abbinato al processo di crescita cellulare e riparazione dei tessuti, fornendo una struttura di supporto temporaneo per le cellule. Man mano che si formano gradualmente nuovi tessuti, l’impalcatura si degrada lentamente e viene sostituita dai nuovi tessuti. È importante notare che oltre alla viscosità intrinseca, il tempo di degradazione del PLLA è influenzato anche da altri fattori. Ad esempio, la cristallinità del PLLA ha un impatto significativo sulla velocità di degradazione. Una maggiore cristallinità significa disposizioni molecolari più regolari e compatte, con conseguente velocità di degradazione più lenta. Generalmente, la cristallinità del PLLA di grado medico è controllata al 30-50% per bilanciare le proprietà meccaniche e di degradazione del materiale. Inoltre, anche la forma e le dimensioni del materiale influenzano il tempo di degradazione. Dimensioni più piccole e superfici specifiche più ampie permettono al materiale di avere un contatto più esteso con l'ambiente circostante, accelerando così il processo di degrado. Nell'ambiente in vivo, anche fattori come il valore del pH, la concentrazione degli enzimi e il flusso di sangue e fluido tissutale in diverse parti influenzano la degradazione del PLLA. Ad esempio, nel microambiente tumorale (pH≈6,5), i copolimeri PLLA sensibili al pH possono accelerare la degradazione, aumentando l'efficienza di rilascio del farmaco del 40% e sono stati applicati nel trattamento interventistico del cancro al fegato. Ciò che forniamo è PLLA di grado medico con viscosità intrinseca da 0,3-3,0 dl/g. Vi preghiamo di contattarci per ulteriori informazioni.