Amphiphilic Polymers as Additives in Biomedical Polyurethanes. Surface Properties and Morphology

Abstract: Popular Abstract in Swedish Människor har i alla tider försökt reparera och ersätta skadade vävnader i kroppen. Förr användes naturliga material som t. ex. bomull, silke, tagel och läder. Under 1900-talet har flera syntetiska (konstgjorda) material utvecklats, framförallt olika typer av polymerer (plaster), för användning som ersättning av skadade kroppsvävnader. Beroende på vilken typ av vävnad som behöver ersättas krävs olika egenskaper, från hårda material som tänder och höftleder, till mjuka material, som ögonlinser och blodkärl. Polymerer är en stor grupp av material som kan uppfylla kraven på både speciella mekaniska egenskaper och komplicerad design hos en speciell detalj. Material som ska vara i kontakt med kroppens vävnader (s. k. biomaterial) måste dessutom ha speciella ytegenskaper. Samspelet mellan kroppsvävnad och ett ick kroppseget ämne bestäms nämligen av vilka reaktoner som uppstår mellan ytan på det främmande materialet och omgivningen. Accepterar kroppen inte implantatet (detaljen som sätts in i kroppen) stöts det bort. Ytmodifiering (förändring av ytan) av ett material så att det får en speciell yta ökar möjligheten för kroppen att acceptera det främmande materialet. I den här avhandlingen har några polyuretaner (en speciell typ av polymerer, PU) med olika hårdhet ytmodifierats med hjälp av tillsats av små mängder ytaktiva polymerer. Avsikten var att polyuretanerna skulle användas till blodkontaktande ändamål. Ytaktiva ämnen (som bl. a. finns som tensider i diskmedel) består av en vattenlöslig del och en oljelöslig del. Polymerer som är ytaktiva är uppbyggda på samma sätt, men de respektive delarna består av polymerkedjor istället. Olika typer av amfifila polymerer (ytaktiva polymerer) har använts och deras förmåga att påverka polyuretanernas ytegenskaper har undersökts. Den vattenlösliga (hydrofila) delen i de olika amfifila polymererna har varit polyetylenoxid (PEO). Om detta ämne finns på en yta anses det medföra att kroppen accepterar det främmande materialet lättare. Ytegenskaperna hos filmer med och utan amfifila polymerer studerades med hjälp av olika metoder. Utseendet på de amfifila polymererna, rörligheten i matrismaterialen (polyuretanerna) och hur väl den oljelösliga respektive den hydrofila delen av de amfifila polymererna kan fördela sig i polyuretanerna påverkar hur ytorna hos de modifierade filmerna ser ut. De amfifila polymerer som fungerar som ytmodifierare "vandrar" till ytan och lägger sig som ett ytskikt på polyuretanfilmerna. Ice vattenlösliga amfifila polymerer var mer effektiva som ytmodifierare än vattenlösliga additiv. Undersökningar har också gjorts huruvida de amfifila polymererna bildar miceller (speciella aggregat) i polyuretanerna eller inte. Dessutom har fasseparationen i filmerna med additiv studerats.