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Module 1: Polymères biomédicaux et systèmes contrôlés

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Bonjour à tous, bienvenue à une autre conférence sur les principes de prestation de médicaments et l'ingénierie au cours des cinq dernières conférences, nous avons pratiquement dépassé certaines des bases de la livraison de médicaments, pourquoi il est nécessaire, quels sont les différents scénarios actuellement utilisés en clinique et ce que nous aimerions réaliser. Puis les classes suivantes nous avons parlé de l'une était de la drogue, puis une autre chose a été que nous avons parlé de beaucoup de polymères quelques propriétés des polymères.
Donc, tout ce que nous avons discuté pour que nous construisons la base avant d'entrer dans les concepts actuels de distribution de médicaments que nous allons utiliser pour le reste de ce cours. Donc, maintenant, nous sommes presque prêts à parler essentiellement de certains polymères qui sont largement utilisés dans la distribution de médicaments et comment, ceux qui sont bien meilleurs ou du moins vous donnent beaucoup plus de contrôle pour les scénarios cliniques et nous allons maintenant commencer à aller beaucoup plus en profondeur dans différents types de mécanismes dans différents types de systèmes qui sont là-bas.
(Heure de la diapositive: 01:25)

Donc, juste une récapitulation rapide de ce que nous avons fait dans la dernière classe. Nous avons parlé des propriétés des polymères essentiellement du poids moléculaire, comment calculer que, le poids moléculaire moyen ou le poids moléculaire moyen du poids, nous avons fait quelques exercices et comment calculer différentes choses si nous connaissons des composants individuels. Nous avons également parlé de ce qui est de la polydispersité et c'est essentiellement une mesure de la quantité de dispersion qui existe entre les différentes chaînes moléculaires qui se trouvent dans un système.
Nous avons parlé, de la cristallinité, de la façon dont le polymère est cristallin et associé, la mesure de la température avec qui est Tm, qui est la température de fusion à laquelle l'externalité est partie. Et puis pour certains polymères, la cristallinité n'existe pas, c'est seulement amorphance et, pour l'essentiel, cette température est à nouveau associée à la température avec celle de Tg.
(Référez-vous à la diapositive: 02:21)

Aujourd'hui, nous allons parler de polymères biomécaniques. Donc, encore une fois, comme je l'ai dit, nous avons parlé en général des polymères et c'est des propriétés, maintenant nous allons discuter plus en polymères biomédicaux. Donc, il suffit de redéfinir rapidement certains termes, les biopolymères, ce qui est des biopolymères. Les biopolymères sont des polymères qui peuvent être utilisés en toute sécurité dans des applications biologiques ou médicales. Donc, typiquement ces polymères sont naturellement présents et, par conséquent, ils ont appelé les biopolymères.
Donc, encore une fois, les biopolymères peuvent être divisés en 2 classes différentes, l'un est des biopolymères synthétiques et, comme le nom l'indique, ils sont synthétiques, donc n'ont pas eu lieu dans la nature. Comme il est dit précédemment, les biopolymères peuvent être utilisés pour des applications médicales et ils peuvent ou non exister dans la nature. Donc, dans ce cas, les bio-polymères synthétiques sont quelque chose que nous synthétisons, ces polymères sont synthétisés chimiquement, ne se produisent pas dans la nature, ils sont spécifiquement conçus pour une utilisation particulière d'une maladie.
Donc, cela pourrait inclure la livraison, cela pourrait inclure l'ingénierie tissulaire, certaines prothèses et encore nous allons parler de tous ces aspects au fur et à mesure que nous allons dans ce cours. Et puis l'autre classe de cours, c'est un polymère naturel qui, comme son nom l'indique, se produit naturellement. Donc, ils sont dérivés de plantes ou d'animaux ou d'autres organismes et ceux-ci sont ensuite isolés, purifiés et ensuite ils sont utilisés pour différentes applications, tout comme les polymères synthétiques.
(Référez-vous à la diapositive: 03:51)

Donc, juste avant d'entrer ici, c'est un bon examen que vous pouvez essentiellement passer. Il s'agit d'un examen très général de certains des progrès réalisés dans le domaine des biomatériaux pour l'administration des médicaments. Donc, juste quelque chose que je voudrais vous, si vous voulez plus d'informations à ce sujet, vous pouvez passer par cet examen, même si ce n'est pas une partie de ce cours.

(Référez-vous à la diapositive: 04:13)

Donc, encore une fois quelques-unes des principales propriétés et certaines des différences majeures entre les polymères synthétiques et naturels. Ainsi, les polymères synthétiques sont synthétisés chimiquement à partir de leurs monomères. Ainsi, certains exemples courants sont PLGA, PET et PEG et bien d'autres. Les polymères naturels sont quelque chose que j'ai dérivé d'organismes. Ainsi, il pourrait s'agir de la cellulose, du chitosane, de l'acide hyaluronique, des protéines et du collagène de l'ADN, l'une des protéines les plus abondantes.
Les polymères synthétiques, puisque nous les concevons, nous pouvons facilement les adapter à différentes propriétés. Alors, disons, si nous voulons un polymère qui se dégradent plus vite, nous pouvons incorporer que l'utilisation des monomères qui sont hydrolytiquement cléables à un rythme plus rapide, si vous voulez quelque chose qui a une certaine cristallinité, nous pouvons choisir à nouveau des polymères sur la base de ça ; cependant, les polymères naturels bien sûr, ce sont les formes natives, donc, vous ne pouvez pas vraiment changer leurs propriétés tout un lot. Encore une fois, avec des polymères synthétiques depuis que nous les synthétisons, nous pouvons les modifier en fonction de ce qui est l'application, cependant, avec les polymères naturels bien que la modification soit difficile, mais ensuite ils peuvent encore être modifiés. Donc, ils peuvent être conjugués à des choses différentes en utilisant une certaine chimie. Donc, la modification est faisable, mais pas dans une mesure que vous pouvez faire avec les polymères synthétiques. Et puis, bien sûr, la purification et la production à grande échelle sont très faisables avec ces polymères synthétiques simplement parce que vous pouvez fabriquer de gros réacteurs et que la fourniture est essentiellement un monomère. Donc, tant que vous avez assez de monomères, vous pouvez l'écréer jusqu'à n'importe quel montant. Cependant, les polymères naturels que vous êtes dépendant de l'endroit où l'obtenir. Donc, s'il s'agit d'une source végétale, vous ne voulez pas vraiment couper trop de plantes.
De la même façon, si elle est dérivée d'animaux ou d'organismes marins, vous êtes essentiellement dépendants de la quantité de l'approvisionnement et de la quantité que vous pouvez extraire d'un adulte de la nature.
Donc, en général, la production à grande échelle est en quelque sorte difficile et ils sont synthétisés en petits lots, ce qui est une autre lacune que les gens font remarquer à propos des polymères naturels.
Parce qu'ils sont synthétisés en petits lots, donc chaque lot est différent. Bien qu'il y ait des protocoles en place, mais ils sont toujours traités différemment et, par conséquent, il pourrait y avoir des variations par lots avec les polymères naturels. Alors que pour les polymères synthétiques vous pouvez faire un lot énorme et vous n'avez pas à vous inquiéter de la variabilité du lot à la variabilité du lot au moins pour votre étude.
(Référez-vous à la diapositive: 06:39)

Donc, certains des polymères naturels qui sont présents dans l'application biomédicale à nouveau les plusieurs d'entre eux dont nous avons parlé nous donnons l'exemple dans la dernière diapositive. Donc, voici quelques autres. Donc, vous avez des protéines et des polymères à base de protéines, ceux-ci pourraient être utilisés pour différentes applications telles qu'ils pourraient être absorbables, ils sont bien sûr biocompatibles. Exemple de protéines sous forme de collagène qui est l'une des protéines les plus abondantes présentes dans le corps. Il s'agit d'une protéine structurale et très largement utilisée dans l'ingénierie tissulaire. Il y a aussi l'albumine qui est une autre protéine qui circule dans notre sang et qui est encore très largement utilisée. Vous pouvez avoir des polysaccharides, ce sont essentiellement des portions de sucre qui sont présentes dans notre corps. Il peut s'agir d'agarose qui est dérivé d'une algue, ceci pourrait être l'alginate, ceci pourrait être de la cellulose, plusieurs d'entre eux et toutes les différentes applications sont écrites ici. Vous n'avez pas vraiment à vous souvenir de toutes ces applications, en particulier, nous parlerons de certains d'entre eux au fur et à mesure que nous allons, c'est juste pour votre référence qu'il existe une grande variété de polymères naturels qui existe et que nous les avons utilisés pour des applications biomédicales beaucoup.
(Référez-vous à la diapositive: 07:53)

Alors, quelle devrait être la propriété désirable du biopolymère? Donc, une chose est sûre qu'elle ne devrait pas être immunogène. Donc, bien sûr, si ça crée une sorte de réponse toxique dans le corps et tout type d'inflammation dans le corps, alors c'est un non complet, le patient ne se sentira jamais mieux, avec ce genre de polymères. Donc, il devrait certainement être non immunogène, il devrait être non toxique bien sûr, nous essayons de guérir les patients. Ces polymères devraient donc être très compatibles avec le fait qu'ils ne causent pas de mort tissulaire ou même de petits dommages aux tissus.
Les propriétés à nouveau dépendent d'applications spécifiques. Donc, quelles sont les propriétés chimiques et électriques mécaniques, disons si je veux mettre un matériau qui va stabiliser mon os, je suis un polymère dont je dois être structurellement très fort. Donc, je veux des propriétés mécaniques très élevées, si je veux quelque chose pour mettre en place nos implants neuronaux ou quelque chose lié au cerveau, ils devraient être capables de conduire les signaux. Donc, les propriétés électriques deviennent importantes.

Donc, encore une fois toutes ces propriétés sont importantes et que l'une est plus critique que dépend de l'application que nous étudions. Et bien sûr, comme nous en avons déjà parlé brièvement, c'est qu'ils devraient être faciles à mettre en place. Je veux dire que cela ne devrait pas être que nous ne pouvons obtenir qu'un milligramme de cela, disons en un an quelque chose de ce petit nombre ne va pas aider. Donc, il devrait y avoir une échelle raisonnable, je veux dire que nous pourrions ne pas être en mesure d'obtenir des quintaux et des tonnes de ces matériaux, mais ensuite en fonction de l'application si nous avons besoin d'un certain montant, nous devrions être facilement capables de l'obtenir. La production de masse devrait donc être facile.
Dans certains cas, en particulier dans les cas de livraison de médicaments, il est souhaitable que le polymère ne reste pas pour une période plus longue, je veux dire essentiellement que si nous avons de la fièvre et que nous voulons qu'un médicament et un médicament soient donnés 5 jours, c'est le maximum que nous voulons que le polymère soit présent.
Donc, dans ce cas, ces polymères devraient se dégrader et sortir du système aussi bien ou excrétés ou métabolisés, n'importe lequel de ces mécanismes.
Donc, la dégradabilité du polymère devient également importante ; cependant, ce n'est pas essentiel, je veux dire à nouveau comme je l'ai dit si vous cherchez des polymères structuraux, quelque chose qui vous donne de la force dans vos os ou quelque chose comme ça que vous ne voulez pas vouloir dégrader, du moins pas à n'importe quel moment. Donc, ces applications dépendent à nouveau de l'application.
(Référez-vous à la diapositive: 10:17)

Donc, comme c'est une bonne partie de cette diapositive. Alors, comment choisit-il les polymères biomédicaux? Donc, comme nous l'avons dit, ce qui est important, c'est l'application? Donc, il y a plusieurs bibliothèques de ces polymères biomédicaux là-bas, mais celle que vous choisissez dépendra de votre application. Ensuite, il y a d'autres choses sur le chemin de l'administration que vous allez utiliser. Donc, il y a plusieurs façons d'administrer un polymère particulier dans le corps ou un médicament particulier dans le corps, vous pouvez le mettre directement dans les veines, vous pouvez prendre un comprimé oralement, vous pouvez le mettre sous la peau ou vous pouvez le mettre sur une surface mucosale comme les poumons et tous par inhalation.
Et puis il y en a plusieurs autres et nous parlerons de la route d'initiation dans la partie ultérieure du cours, mais encore une fois vous choisierez différents polymères en fonction de ce que vous voulez réaliser, différentes tailles d'entre eux, différentes propriétés dépendent de ça.
La biocompatibilité est un très grand terme qui est utilisé sur le terrain ; cependant, cela dépend essentiellement de l'endroit où et de la façon dont il va interagir avec notre organisme. Ainsi, la biocompatibilité des tissus pulmonaires pourrait être très différente du tissu cutané, ce qui pourrait être très différent du tissu cérébral.
Donc, et cette biocompatibilité est essentiellement définie sur la base de l'application elle-même.
Et puis comme nous en avons discuté, nous pouvons aussi souhaiter qu'une sorte de dégradation se produise de sorte qu'une sorte de bioérosion se produise. Encore une fois, cela dépend encore une fois si nous voulons un implant permanent ou si nous voulons qu'il soit injecté temporairement dans le corps et qu'il soit éliminé. Et puis aussi, quelles sont les propriétés de surface que nous voulons que les protéines présentes dans le corps interagissent avec la surface, parfois nous ne voulons pas que cela se produise et, encore une fois, tous ces éléments nous discuterons. Mais toutes ces propriétés sont quelques-unes des propriétés que nous devrons prendre en considération avant de choisir un polymère biomécanique pour notre application.

(Référez-vous à la diapositive: 12:23)

Par conséquent, encore une fois, les propriétés mécaniques sont importantes. Donc, quelle quantité de charge l'appareil doit supporter. Donc, encore une fois comme s'il s'agit d'un implant osseux, il faut qu'il soit structurellement très stable, si c'est quelque chose que vous mettez juste dans la peau, pour quelque chose à sortir, il n'a pas vraiment besoin de supporter n'importe quel type de charge sur lui.
Donc, les propriétés mécaniques de ces implants seront très différentes, nous avons besoin d'une forme définie ou la forme n'est pas très importante tous ces éléments deviennent importants dans ce cas. Que nous voulions qu'elle soit respectueuse de l'environnement et ce qui est essentiel, c'est-à-dire qu'il y a des polymères qui répondront à l'environnement dans lequel ils se trouvent, disons, s'il s'agit d'un environnement malade, ils peuvent se comporter différemment que dans un tissu sain.
Donc, cela nous permet de le rendre très sensible à la maladie. Donc, seul le médicament sortera s'il y a un certain type de symptôme de maladie qui est présent, peut-être qu'il pourrait être une température élevée à cause de la fièvre, il pourrait s'agir d'un faible pH sur le site. Donc, tout cela devient important et, encore une fois, toutes ces choses que nous allons aller plus loin dans les détails au fur et à mesure que nous allons dans ce cours.
Ensuite, nous avons la perméabilité. Donc, si nous voulons que ces polymères soient perméables, les choses peuvent entrer et sortir dans ces polymères, une production à grande échelle dont nous avons de nouveau parlé plus tôt et ensuite si nous voulons qu'ils soient transparents. Donc, si nous disons que nous concevons quelque chose, comme une lentille oculaire ou une cornée, nous voulons qu'ils soient transparents dans d'autres applications, il se peut que nous ne nous en soucions pas. Donc, encore une fois, cela dépend essentiellement de l'application que nous voulons et selon qu'il y a plusieurs propriétés que nous allons devoir considérer avant de choisir le type de polymère à utiliser.
(Heure de la diapositive: 14:07)

Encore une fois, c'est une liste de buanderie de beaucoup de choses. Je ne m'attends pas à ce que vous vous souveniez de ça.
C'est juste pour l'information et ceci sera présent dans les diapositives. Donc, vous pouvez passer par ça. Ce sont des propriétés polymériques qui nécessitent des applications biomédicales spécifiques. Donc, il y en a plusieurs qui sont listée ici dentaire, oculaire, orthopédique et plusieurs autres. Donc, vous pouvez passer par là pour votre propre intérêt et en temps libre, ce n'est pas quelque chose que vous devriez vous rappeler.

(Heure de la diapositive: 14:37)

Alors, définissons d'autres termes nous avons la biocompatibilité et la biodégradabilité. Donc, ce qui est la biocompatibilité comme nous l'avons mentionné précédemment, c'est une propriété des matériaux, comment ils interagissent avec le corps, qu'ils soient à l'origine de tout type de réactions indésirables telles que l'inflammation ou la toxicité, lorsqu'ils sont placés à l'intérieur du corps.
Donc, finalement pour toute application, nous aimerions que la biocompatibilité soit élevée et qui signifie essentiellement qu'ils causent de moins en moins de ces effets indésirables.
C'est très dépendant de l'application. Un matériau peut être très compatible en nous disons, mais il peut ne pas être très compatible, disons, dans le foie. Mais même alors nous pouvons utiliser le matériau dans l'œil si nous le voulons, mais cela ne signifie pas qu'il est complètement biocompatible, cela signifie simplement qu'il est biocompatible pour la certaine application.
Et la biodégradabilité se réfère essentiellement à la décomposition du polymère en unités plus petites qui peuvent être ensuite excrétées ou absorbées dans le système. Il s'agit d'un terme très général, puis de plusieurs termes connexes que vous entendrez sur le terrain, dont certains sont l'érosion biologique, la bio-absorption, la résorption biologique et nous en parlerons au fur et à mesure que nous allons suivre ce cours. Mais pour l'essentiel, tous ont des significations similaires, bien qu'il existe certaines différences entre ces termes.

(Heure de la diapositive: 16:07)

Donc, la biocompatibilité, parlons des réactions des hôtes aux polymères, quelles sont les différentes choses qui peuvent aller mal ou quelles sont les différentes choses dont nous avons besoin pour s'en occuper. Donc, essentiellement ceci est le résultat de la façon dont un processus physiologique agit sur un nouveau polymère ou un nouveau matériau que vous mettez à l'intérieur du corps et la clé ici est que le matériau doit être suffisamment compatible, pour que le corps puisse le tolérer et coexister. Donc, ça pourrait être biomimétique si vous voulez l'appeler comme ça ou le corps ne devrait pas vraiment la considérer comme une menace pour elle-même. Tout le matériel que vous mettez dans le corps va interagir avec le corps, quelle est l'étendue de cette interaction est fondamentalement ce qui est important. Et non seulement l'étendue, mais aussi la mesure dans laquelle la mesure est positive ou négative ou neutre est également très importante.
Donc, certaines des interactions clés quand vous mettez des choses dans le corps est bien sûr, il y aura du sang présent sur ce site que vous allez l'implanter. Donc, le sang va interagir avec votre matériel le sang contient plusieurs protéines et plaquettes. Donc, comment ils interagissent avec cette surface devient important, le sang contient aussi plusieurs composants du système de complément, qui est une réponse immunitaire contre des choses étrangères. C'est l'une des réponses immunitaires que le corps produit. Donc, comment ces protéines de complément s'attaquent au matériel que vous avez mis en place est important, les cellules immunitaires leucocytes comment elles adhèrent quand elles sont activées. Parfois, ce que le corps fait, c'est qu'il n'aime pas le matériau et qu'il veut juste la mettre complètement au mur et ainsi on appelle l'encapsulation de la cicatrice

Les tissus. Ce qu'il fera, c'est s'il ne peut pas le dire par lui-même, il l'entoure avec beaucoup et beaucoup de protéines et de cellules et essentiellement des sortes de cellules isolées du reste du corps.
Donc, c'est ce qu'on appelle l'encapsulation ou la réaction du corps étranger est aussi un stade avancé de cela et cela pourrait aussi être en termes d'infection. Donc, si votre matériel peut contenir quelque chose de pathogène susceptible d'infecter le corps. Donc, tous ces sujets seront abordés de façon beaucoup plus détaillée quand nous irons à l'inflammation d'une partie de ce cours.
(Référez-vous à la diapositive: 18:27)

Donc, l'évaluation de la biocompatibilité, donc, encore une fois il ya comme je l'ai dit qu'il dépend de l'application et il y a plusieurs façons d'y aller, le premier est avant de le mettre dans le corps vous pouvez le tester avec une partie de la cellule certaines des cellules que vous pouvez avoir aussi.
Ainsi, vous pouvez mettre vos cellules sur le matériau, vous pouvez voir comment les cellules survivent ou meurent, vous pouvez prendre le produit de dégradation de ces matériaux et les exposer aux cellules pour voir quelle réponse les cellules donnent une fois qu'elles sont exposées à des matériaux de votre polymère biomédical particulier. Vous pouvez voir la fonction biochimique, vous pouvez voir comment les cellules produisent des enzymes différentes, que les cellules puissent remplir leur fonction normale, nous disons si c'est une cellule osseuse, qu'elle puisse déposer du calcium et des minéraux. Alors vous pouvez, évidemment, aller in vivo que vous pouvez mettre dans le corps, vous pouvez utiliser quelques petits modèles rongeurs pour ça et vous pouvez ensuite faire l'histologie, ce qui signifie essentiellement sectionner la zone où vous l'avez mis et voir comment est l'organisme qui réagit à elle par rapport au tissu sain lui-même.

Donc, vous pouvez le faire à différents moments pour déterminer, quelle est l'étendue de la réaction et comment la réaction se poursuit avec le temps. Et puis, bien sûr, vous pouvez avoir accès au sang, puis tester le sang sur ces polymères, voir si le sang y est clotté, si les cellules sanguines se lysent là où il provoque une quelconque toxicité systémique.
(Référez-vous à la diapositive: 19:59)

Et disons que vous voulez utiliser un matériau qui n'est pas vraiment biocompatible, que ferais-tu. Il y a donc des stratégies qui vous aideront à le rendre plus compatible. Donc, vous pouvez le modifier avec une certaine surface. Ainsi, vous pouvez prendre un polymère hautement biocompatible, comme le polyéthylène glycol ou l'acide hyaluronique, et simplement l'enduit à la surface. Donc, ce qui va se passer, c'est que le corps ne verra que la nouvelle surface, disons que c'est votre matériau et j'ai mis des chaînes de PEG tout autour. Donc, maintenant, le corps ne peut voir les chaînes de PEG que quand n'importe quelle cellule vient et il pense que c'est compatible et il s'en va tout simplement ne fait vraiment rien d'anormal à votre implant. Et donc, cela vous fait fondamentalement améliorer la biocompatibilité de l'implant que vous voulez utiliser. Vous pouvez à nouveau la modifier en surface. Alors, disons que vous voulez réduire l'adsorption des protéines. Donc, encore une fois la même stratégie sera utile vous pouvez le coder avec certains de ces matériaux et nous savons que l'adsorption des protéines sur ces matériaux est faible. Donc, en général, votre appareil aura désormais moins d'absorption des protéines. Vous pouvez alors également utiliser des stratégies pour dire que vous ne pouvez pas empêcher les cellules de venir s'y attacher. Mais ce que vous pouvez avoir, c'est avoir un dispositif qui transporte des molécules anti-inflammatoires, qui devient alors lentement

Sorti. Alors, disons, même si votre système immunitaire est en train d'entrer et d'interagir avec lui, que vous n'avez pas voulu en premier lieu, mais ensuite avec ces molécules entrant dans le système immunitaire, ils diront au système immunitaire de se calmer, n'agiront pas comme s'il s'agissait d'un objet étranger et cela améliorera la biocompatibilité de votre matériel. Ou vous pouvez utiliser d'autres itinéraires, disons que si vous voulez seulement traiter une maladie locale, vous pouvez dire que c'est une blessure à la main, peut-être que vous n'avez pas besoin de l'injecter dans tout le corps vous pouvez l'appliquer topiquement. Donc, vous pouvez changer les voies de livraison pour éviter une sorte de toxicité systémique et encore une fois, comme j'ai dit que toutes ces choses dépendent des applications et ici nous allons parler de certaines stratégies générales avant d'entrer dans des applications de différentes choses.
(Référez-vous à la diapositive: 22:23)

.

Vous pouvez également combiner les propriétés pour satisfaire les besoins, vous pouvez avoir la co-polymérisation dont nous avons parlé, disons que vous allez d'abord utiliser un polymère A-A-A.
Donc, A est le monomère et vous allez faire un poly A, ce poly A fonctionne très bien pour vous pour tout ce dont vous avez besoin pour une application sauf que peut-être il n'est pas très stable mécaniquement et que vous voulez que les propriétés mécaniques soient améliorées. Donc, ce que vous pouvez faire, vous pouvez le co-polymériser avec nous disons A-B-A et peut-être B est plus stable structurellement. Donc, le copolymère est quelque part au milieu, mais il améliore suffisamment les propriétés mécaniques pour que vous puissiez l'utiliser. Donc, ce n'est qu'un exemple, mais vous pouvez faire de même avec les propriétés chimiques. Tous ces éléments peuvent être adoptés pour améliorer les propriétés de votre propre application. Ainsi, comme indiqué ici les produits chimiques et mécaniques peuvent être ajustés, vous pouvez même combiner des polymères synthétiques et naturels il n'y a aucune raison pour que vous voulez le garder complètement synthétique ou complètement naturel.
Donc, si l'une des propriétés des polymères naturels est meilleure, vous pouvez l'utiliser et la combiner avec synthétique. En particulier, vous pouvez modifier les groupes hydrophobes et hydrophiles pour obtenir différents types de dégradabilité, différents types d'interactions avec le corps et tout cela est faisable.
Vous pouvez mélanger les choses. Donc, vous n'avez pas vraiment à copolymériser, laissez-nous dire que vous allez utiliser un gros implant qui est fait de A, vous pouvez juste mélanger B dans. Alors, disons qu'il s'agit d'une chaîne de polymères, vous pouvez mélanger le polymère B, dans ce but et cela améliorera encore les propriétés mécaniques ou tout ce que vous essayez d'atteindre, peut-être que nous voulons une dégradation plus rapide. Donc, ça va se dégrader plus vite parce que cela laisse le sasy B se dégrader plus rapidement. Donc, tout cela peut être réalisé et cette fois encore très largement utilisé pour l'administration des médicaments et l'ingénierie tissulaire, je vais en parler davantage. Et puis vous pouvez créer des réseaux. Donc, principalement utilisé dans l'ingénierie tissulaire pour créer un environnement de polymère 3D ayant des propriétés sur mesure.
Donc, au lieu de les séparer, vous pouvez avoir des chaînes de A et ensuite vous pouvez le faire en réseau avec nous disons que les chaînes de B vont droit à travers elles. Donc, cela peut aussi être réalisé.
(Référez-vous à la diapositive: 24:51)

Parlons donc des polymères et de la libération contrôlée de médicaments. Alors, quels sont les différents polymères qui sont utilisés? Donc, bien sûr, il y a des polymères non dégradables tels que des implants et des choses que vous utilisez pour la livraison orale parce que vous savez que ces choses vont être excrétées et ensuite un dispositif de contrôle membranaire comme des plaques de peau. Donc, vous l'avez mis sur la peau laisser le médicament sortir et puis, une fois la période terminée ou la maladie guéri, vous pouvez juste enlever le patch.
Donc, ces personnes ne veulent pas vraiment qu'elles soient dégradables, elles peuvent rester où elles sont et quand on les fait avec elles, on peut les éliminer. Ou il peut s'agir de polymères dégradables. Donc, encore une fois, c'est là que la plus grande partie de la recherche est en cours, plus de systèmes plus petits. Donc, il s'agit de quelque chose que vous allez réellement injecter dans le corps, disons que vous l'avez mis dans le sang, vous ne voulez pas faire circuler dans le sang pour toujours vous ne pouvez pas vraiment enlever une fois que vous avez injecté dans le sang parce que vous ne pouvez pas évacuer le sang entier dans un humain ou chez un animal ou nous laisser dire que vous l'avez mis sur un système mucosal.
Donc, c'est quelque chose une fois que tu les injecte, ils sont là, à moins que le dégrade. Donc, la plupart du temps, vous voulez qu'ils soient des polymères dégradables. Donc, à moins de faire des micro et des nanas, ils sont trop gros pour être retiré du corps à moins qu'ils ne se décomposent. Donc, vous voulez qu'ils soient dégradables, les hydrogels sont une autre classe de polymères dont nous allons parler. Tous les implants dégradables et les types de matrice de polymères qui, encore une fois, seront discutés plus tard dans ce cours.

(Référez-vous à la diapositive: 26:23)

Donc, la biodégradabilité, encore une fois, la plupart des dispositifs de distribution de médicaments sont généralement temporaires parce que vous essayez de guérir une maladie et une fois que la maladie est guérie, vous ne voulez plus que ce dispositif soit là. Donc, c'est là que les polymères biodégradables les plus larges sont et nous permettent d'obtenir la terminologie juste au moment où nous avons parlé de 3, 4 diapositives en arrière. Donc, la biodégradation n'est rien, mais la dégradation par des molécules biologiques, ceci pourrait être enzymatique, ceci pourrait être microbien. Par contre, la bioérosion est l'érosion du polymère dans les produits hydrosolubles et les conditions physiologiques.
Donc, cela pourrait inclure à la fois des processus physiques et chimiques. Donc, techniquement, la bioérosion est un terme plus large et la biodégradation en fait partie. Donc, si c'est quelque chose qui est hydrolytiquement purifable par l'eau, il s'agit d'une bio-érosion, il ne s'agit pas de biodégradation, mais vous verrez que ce champ s'est suffisamment développé, et il y a tellement de papiers et de nombreux ouvrages qui parlent de dégradation hydrolytique que de biodégradation.
Je voulais simplement vous présenter ce concept ; cependant, vous verrez que ces deux termes sont utilisés de façon interchangeable. Une autre note ici est un polymère dont vous pouvez parler beaucoup est PLGA ou PLA et c'est quelque chose qui n'est pas biodégradable, mais bioérodible. Mais encore une fois, si vous regardez dans la littérature, vous trouverez que les gens parlent de l'ALP biodégradable tout le temps.

Et maintenant, il est maintenant admis que la biodégradation de la biorégion peut être utilisée de façon interchangeable ; cependant, strictement parlant, la bioérosion est différente de la biodégradation.
(Référez-vous à la diapositive: 28:07)

Donc, il y a plusieurs modes de bio-érosion, l'un est un mode physique, qui pourrait être l'érosion en vrac. Donc, ce que vous voulez dire par l'érosion en vrac, c'est que le taux de pénétration de l'eau dans le dispositif solide dépasse la vitesse à laquelle le polymère est érodé.
Alors, qu'est-ce que cela signifie? Cela signifie que je dispose d'un dispositif qui contient beaucoup de chaînes polymériques, qui peuvent hydrolytiquement se clivmer en présence d'eau et l'eau est en fait libre d'entrer. Ainsi, une molécule d'eau peut potentiellement se passer dans l'ensemble du dispositif polymère. Maintenant, si c'est le cas et nous disons que ces chaînes peuvent être dégradées par l'eau, ce qui va se passer, c'est que l'érosion va se produire tout au long de la matrice, l'eau ira dans toutes les régions et dans toutes les régions, les chaînes commenceront à se dégrader.
Donc, avec le temps, cela va commencer à devenir irrégulier. Donc, ça va devenir quelque chose comme ça, après nous avoir dit quelques heures, puis plus bas, ça va peut-être se diviser en petites unités individuelles et ensuite elles vont aussi se dégrader avec le temps. Donc, la plupart des polymères hydrophiles sont comme ça s'ils sont hydrophiles bien sûr, ça veut dire, ils aiment l'eau et ça veut dire que l'eau peut traverser en eux parce que l'eau les aime aussi et ils seront en vrac érodant. Il pourrait aussi y avoir une érosion de surface, ce qui signifie essentiellement que la vitesse à laquelle l'eau pénètre dans l'appareil polymérique est plus lente que la vitesse de corrosion.
Donc, ce que cela signifie, c'est dire si j'ai un dispositif, contenant encore beaucoup et beaucoup de chaînes de polymères ; cependant, la molécule d'eau ne peut pas aller à un taux qui est plus rapide, qu'au taux qu'elle dégrade la surface extérieure. Donc, dans ce cas, ce qui va se passer, c'est que ce dispositif va le maintenir en forme et que seuls les bords se dégraderont et qu'il prendra cette forme, qui va encore prendre cette forme et donc il va finir par aller sur et sur et très systématiquement seulement à partir de la surface, il va continuer à s'éroder.
Donc, le dispositif sera plus mince et plus petit au fil du temps ; cependant, il conservera plus ou moins la forme. Est-ce que vous pouvez penser à tout exemple que vous voyez dans la vraie vie avec ça? Donc, un bon exemple est un savon ; donc, si vous utilisez du savon la barre de savon continue essentiellement à être plus mince et plus petite à mesure que vous allez, elle ne se désintègre pas vraiment en petites unités.
Donc, c'est une érosion de surface. Parce que l'eau n'est pas capable de pénétrer à l'intérieur et seulement à partir de la surface le savon s'érode. Alors que, en gros, l'érosion vous permet de dire que vous prenez une molécule de sucre ce que l'eau va traverser, et ensuite nous vous désintégrerons complètement dans votre bouche.
(Référez-vous à la diapositive: 31:03)

Alors, quels sont les différents facteurs qui influencent l'érosion de la bio-érosion? Donc, vous pouvez avoir une hydrolyse du squelette est le mécanisme le plus commun d'érosion, typiquement vous avez un

Longue chaîne de polymère et c'est l'épine dorsale et là, bien sûr, des groupes latéraux, puis cette longue chaîne particulière a une certaine liaison hydrolytique qui est attaquée par la molécule d'eau et les dégrade éventuellement en unités plus petites.
Donc, et c'est essentiellement la voie la plus courante qui est utilisée pour une bio