Skip to main content

Supercritical carbon dioxide processing technology for biodegradable polymers targeting medical applications

Article Category

Article available in the folowing languages:

Umweltfreundliche Polymerverarbeitung für medizinische Anwendungen

Mithilfe von EU-Mitteln konnten Forscher neue umweltfreundliche Verarbeitungstechniken für Polymere entwickeln, die bei der Herstellung von biokompatiblen und biologisch abbaubaren medizinischen Geräten eingesetzt werden sollen.

Gesundheit

Polymere sind Verbindungen, die aus miteinander verketteten, sich wiederholenden Untereinheiten (Monomeren) bestehen. In der Natur kommen sie zum Beispiel in Form von Cellulose vor, die als Pflanzenzellwände die Ballaststoffe in unserer Nahrung bilden. Sie können aber auch im Labor und in industriellen Anlagen für unterschiedlichste Anwendungen hergestellt werden, unter anderem als Kunststoffe für Verpackungen von Lebensmitteln und Getränken. Europäische Forscher haben nun versucht, biologisch abbaubare/resorbierbare Polymere mit hoher Konsistenz und Qualität für medizinische Anwendungen zu entwickeln, indem sie überkritisches Kohlendioxid (CO2) bei der Verarbeitung einsetzten. Überkritisches CO2 gilt als umweltfreundliches Lösungsmittel in Polymer-Anwendungen und bringt durch eine Vielzahl von chemischen Wechselwirkungen auch Vorteile bei der Polymerverarbeitung. Mit EU-Mitteln für das Protec-Projekt konnten die Wissenschaftler moderne Prozessleittechniken (Advanced Process Control Technology) entwickeln, die sich leicht in bestehende Technologien wie Spritzgießen oder Extrusion zur Herstellung der Polymere integrieren ließen. Bei diesen Techniken muss das Material erhitzt und geschmolzen werden, damit es über eine sich drehende Schraube in eine Form "injiziert" oder durch eine Düse "extrudiert" werden kann. Ersteres ist wie Kuchen backen, die andere Methode eher wie das Formen von Spaghetti. Die Forscher konzentrierten sich auf die Festlegung grundlegender Zusammenhänge zwischen Prozessparametern und den Eigenschaften der fertigen Teile, wobei der Schwerpunkt auf einer genauen Steuerung und auf der Zuverlässigkeit lag. Darüber hinaus war das Profil der Biodegradation besonders wichtig für die Definition der Prozessparameter, ebenso wie das Verständnis der Auswirkungen der Sterilisierung auf die Materialeigenschaften. Das aus den Forschungen hervorgegangene Demonstrationsobjekt war eine biologisch abbaubare Stange zur Fixierung von Knochenbrüchen. Es wurde einer Reihe von Tests unterzogen, um Sterilisationseffekte, Biokompatibilität und Bioabbau zu bewerten. Protec konnte umweltfreundliche Polymer-Verarbeitungstechnologien für medizinische Zwecke entwickeln. Das Verfahren ist mit aktuellen Techniken kompatibel und führt zu verbesserten Produkten und weniger Kosten.

Entdecken Sie Artikel in demselben Anwendungsbereich

Wissenschaftliche Fortschritte
Gesellschaft
Gesundheit

22 Oktober 2021