Материалы для медицины. Материалы, предназначенные для вживления в организм, страница 3

ВНЕШНЯЯ ОБОЛОЧКА:

БИОМЕР. МЕЖДУ СЛОЯМИ

КОТОРОГО ВПЛЕТЕНЫ НИТИ ДАКРОНА

ОСНОВАНИЕ: ЗАТВЕРДЕВАЮЩИЙ

ПОЛИУРЕТАН

(ПЕЛПЕТАН)

ПРАВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

струкций и материалов продолжается.

Новые материалы могут найти широкое применение в разрабатываемых в настоящее время устройствах вспомогательного кровообращения, поддерживающих функцию левого желудочка. Такие устройства представляют собой дополнительные насосы, временно облегчающие работу пораженного сердца и обеспечивающие тем самым нормальный кровоток. Очень интересны материалы для камер аппаратов вспомогательного кровообращения. В них забирается кровь из сердца, а затем она выбрасывается в аорту. Разработаны камеры, в которых поверхность, контактирующая с кровью, особо гладкая; этого добиваются, покрывая внутреннюю поверхность камеры биомером или специальным желатинистым веществом, разработанным в Кливлендском клиническом фонде.

Испытываются также камеры, покрытые структурированным материалом, например полиуретаном с вкрапленными в поверхность нитями. При этом рассчитывают на то, что кровь сама образует на такой структурированной поверхности «псевдо-

КЛАПАН:

грАфИТОВАЯ ОСНОВА, ПОКРЫТАЯ

ОПОРА КЛАПАНА:

                                                  ТИТАн            

ВНУТРЕННЯЯ ПОВЕРХНОСТЬ:

СПЛОШНОЕ ПОКРЫТИЕ ИЗ БИОМЕРА

ЛЕВЫЙ ЖЕЛУДОЧЕК

ИСКУССТВЕННОЕ СЕРДЦЕ Джервик-7, для создания которого были использованы новейшие полимерные материалы. Левый желудочек (показан в разрезе) изображен в состоянии систолы. Когда в нижнюю камеру вдувается воздух, мембрана становится выпуклой и выталкивает кровь из верхней камеры в аорту. Основным компонентом внешней оболочки сердца и мембраны служит полиуретановый материал биомер — инертный, гибкий и долговечный. Камеры, которые должны контактировать с кровью, покрываются изнутри жидким биомером, который образует сплошную гладкую поверхность. Основания «желудочков» и устья трубок, соединяющиеся с крупными сосудами, сделаны также из полиуретановых материалов. Жесткость оболочки обеспечивается полиэфиром дакроном. Из неполимерных материалов применен графит, который смазывает мембрану и образует основу дисков клапанов, и пиролитический углерод, формирующий покрытие дисков, благодаря чему они прочные и гладкие; опора дисков сделана из долговечного не поддающегося деструкции металла — ти тана.

интиму» — устойчивую оболочку, по своим свойствам приближающуюся к естественной выстилке сосудистого русла и имитирующую внутреннюю оболочку сосудов (интиму). Когда кровь соприкасается с шероховатой поверхностью, к этой поверхности пристают белки плазмы крови, кровяные пластинки и нити белка фибрина, в которых оседают клетки крови. В дальнейшем в формирующейся оболочке оседают клетки, называемые фибробластами. Они синтезируют коллаген — фибриллярный белок, составляющий основу соединительной ткани любых органов, в том числе кровеносных сосудов, костей, сухожилий и связок. Отложение нитей коллагена приводит к образованию гладкой и, по-видимому, достаточно стабильной «биологической» поверхности. В последнее десятилетие предпринимались попытки создать таким способом искусственные кровеносные сосуды. Например, разработаны про- тезы сосудов из политетрафторэтилена (ПТФЭ). При растяжении пористость этого полимерного материала увеличивается, из-за чего белки плазмы крови более активно оседают на поверхности, и в результате образуется псевдоинтима.

СЕ ЭТИ разнообразные приспособления облегчают движение крови. Как же обстоит дело с самой кровью? Существующие сегодня искусственные кровезаменители могут выполнять лишь часть жизненно важных функций крови. Различные биологически инертные полимеры (например, водорастворимое вещество поливинилпирролидон) используются для восстановления нормального объема крови при предупреждении или лечении шока сердечнососудистой недостаточности, возникающей в результате уменьшения внутрисосудистого объема жидкости. Полимеры из группы перфторуглеродных соединений, в которых на каждый атом углерода приходится один атом фтора, способны непосредственно переносить кислород. Такие вещества можно использовать для лечения анемии или других патологических состояний, обусловленных пониженным снабжением тканей кислородом (например, тканевой ишемии недостаточности кровоснабжения какого-либо органа в связи с закупоркой кровеносного сосуда). С этой целью можно использовать также производные гемоглобина — белка, содержащегося в эритроцитах и служащего естественным переносчиком кислорода.