Bioabbaubare, amorphe Copolyesterurethannetzwerke mit Formgedächtniseigenschaften

Abstract

Abbaubare Polymere mit einem thermisch induzierten Formgedächtniseffekt können nach Herstellung einer permanenten Form in einer neuen, temporären Form fixiert werden. Diese Materialien haben ein großes Potenzial für biomedizinische Anwendungen, besonders im Bereich der minimalinvasiven Chirurgie.[1] Ein Beispiel ist das Einführen eines sperrigen Medizinprodukts in einer komprimierten, temporären Form durch eine kleine Öffnung in den Körper. Durch Erwärmen des Implantates über die Schalttemperatur T trans nimmt es die für die Anwendung relevante Form ein. Nach einer bestimmten Zeit baut sich das Implantat ab, sodass eine zweite Operation zu dessen Entfernung entfällt. [2,3] Formgedächtnispolymere bestehen im Allgemeinen aus zwei Komponenten: aus Netzpunkten, die die permanente Form festlegen, und aus Schaltsegmenten, die bei Temperaturen unterhalb von T trans die temporäre Form fixieren. Die Vernetzung kann entweder über chemische Bindungen (z. B. Thermosets oder Photosets) oder durch physikalische Wechselwirkungen (z. B. thermoplastische Elastomere) erfolgen. Bei kovalent vernetzten Formgedächtnispolymernetzwerken ist der Einbau des maximal möglichen Gewichtsanteils an Schaltsegmentketten möglich, thermoplastische Materialien dagegen benötigen einen genügend hohen Gewichtsanteil an den das Hartsegment bestimmenden Blöcken, um eine ausreichende Zahl von physikalischen Netzpunkten oberhalb von T trans zu gewährleisten. [4] Die das Schaltsegment bestimmenden Blöcke können ein T trans in Form einer Schmelztemperatur oder einer Glasüber-gangstemperatur aufweisen. In kürzlich beschriebenen, bioabbaubaren Formgedächtnispolymeren wie thermoplastischen Multiblockcopolymeren [3] oder Photoset-AB-Polymernetzwerken [2,5] ist T trans der Schmelzpunkt von kristallisierbaren Oligo(e-caprolacton)segmenten. Hydrogele mit hydrophoben und kristallisierbaren Seitenketten als molekularen

Biodegradable Shape-Memory Polymer Networks: Characterization with Solid-State NMR

“…In this way, no further surgery is necessary to remove the implant after fulfilling its temporary purpose, and long-term complications can be avoided. Implant materials based on synthetic, hydrolytically degradable polymers have led to dramatic progress in a variety of medical treatments. − A field, in which shape-memory polymers could be an enabling technology for future applications, is minimally invasive surgery. , On the basis of noncrystallizable switching segments, completely amorphous shape-memory polymer networks having a glass transition temperature as transition temperature ( T trans ) can be designed . Those networks are transparent, and it is expected that they show a more homogeneous degradation than semicrystalline polymers since hydrolytic degradation occurs faster in amorphous regions than in crystalline ones.…”

“…5,6 On the basis of noncrystallizable switching segments, completely amorphous shape-memory polymer networks having a glass transition temperature as transition temperature (T trans ) can be designed. 7 Those networks are transparent, and it is expected that they show a more homogeneous degradation than semicrystalline polymers since hydrolytic degradation occurs faster in amorphous regions than in crystalline ones. The homogeneous degradation behavior of amorphous aliphatic copolyesters qualifies them also as preferred matrices in the area of controlled drug delivery.…”

Sustainable Shape‐Memory Polyurethane from Abietic Acid: Superior Mechanical Properties and Shape Recovery with Tunable Transition Temperatures

“…During this period, the swollen and partly degraded AADI chain segments were still connected to multifunctional network points. [4] Followed by the first phase, the second phase was categorized by a drastic mass loss at between two to six weeks and finally by a third phase (6 to 8 weeks) showing retarded mass loss. In addition, surface morphological changes were also noted after the 4 th week together with the weight loss.…”

“…By manipulating these two features, shape-memory polymers can be engineered to target specific applications. [4][5][6] Shape-memory polyurethanes (SMPUs) are produced by using polyols, such as alkane diols and glycerol, with diisocyanate, which is derived from phosgene. [7][8][9][10] However, with the increased health and safety concerns associated with isocyanate and phosgene, there are growing efforts in searching for alternative less harmful routes for SMPU synthesis.…”