Polímeros google scholar
Utilizamos polímeros a diario, por ejemplo en forma de plásticos, revestimientos y papel, y en productos como pañales y champús. Los polímeros son grandes moléculas formadas por unidades estructurales que se repiten.
Las siguientes actividades se han desarrollado para ayudar a los alumnos a establecer vínculos entre el mundo macroscópico de los materiales que podemos ver y el mundo submicroscópico de las partículas (átomos y moléculas) que no podemos ver, utilizando aplicaciones reales. Utilizan el enfoque del aprendizaje basado en la indagación, por el que se anima a los alumnos a desarrollar sus ideas a partir de sus observaciones de las actividades prácticas y a ponerlas a prueba en nuevos contextos.
En la primera actividad, los alumnos de 13 a 15 años investigan la difusión de líquidos a través de diferentes tipos de membranas poliméricas (Ficha 1). A continuación, pasan a considerar las membranas en medicina: cómo funciona el riñón humano y cómo sus funciones pueden ser asumidas por una máquina de diálisis (Ficha 2). El objetivo es comprender por qué algunas moléculas se eliminan de la sangre durante la diálisis y otras no. Los alumnos también deben predecir qué ocurriría si el líquido de diálisis fuera agua, lo que les llevará a comprender la ósmosis.
Revista Polymers in medicine
Uno de los materiales más utilizados para aplicaciones médicas son los polímeros. Los polímeros naturales, como el pelo, el cuerno y la celulosa, han sido utilizados durante muchos años por los seres humanos para una multitud de propósitos, incluidos los médicos, por ejemplo, los materiales de sutura.
Los polímeros médicos modernos, artificiales o sintéticos, que se utilizan hoy en día, empezaron a desarrollarse en torno al periodo de la Segunda Guerra Mundial, y han demostrado un sólido potencial en la industria farmacéutica. Este potencial se atribuye a sus numerosas propiedades químicas y físicas beneficiosas, como la permeabilidad, la flexibilidad y el autorrefuerzo mecánico, entre otras.
El mercado mundial de polímeros médicos está experimentando un fuerte crecimiento en los años actuales y se espera que estos materiales sustituyan a los equipos e implantes convencionales de cerámica, vidrio y metal en los próximos años.
La Fundación de Aneurismas Cerebrales ha calculado que casi 6,5 millones de personas en Estados Unidos tienen aneurismas cerebrales que no se han roto. Se prevé que alrededor de 30.000 personas se enfrentarán a la rotura de un aneurisma cada año, con casi un 15% de pacientes que sucumben antes de recibir atención médica, un 25% de muertes que se producen a pesar de la atención médica y sólo uno de cada cuatro se espera que se recupere completamente.
Polipropileno en aplicaciones médicas
Los catéteres suelen estar hechos de materiales relativamente blandos y flexibles, como las amidas de bloque de poliéter (PEBA) o ciertos poliuretanos termoplásticos (TPU). Estos materiales suelen contener rellenos metálicos, como el tungsteno o el carburo de tungsteno, para que los médicos y los técnicos puedan ver la posición exacta del catéter mediante fluoroscopia. «El problema es», explica Steve Duckworth, director global de marketing y desarrollo empresarial, «que cuando estos dispositivos se exponen al calor y a la humedad a lo largo del tiempo, las cadenas de polímeros responsables del desarrollo de propiedades físicas y mecánicas críticas se rompen y la funcionalidad del dispositivo -y la seguridad del paciente- pueden verse seriamente comprometidas.» Según Duckworth, estos efectos de hidrólisis pueden producirse incluso con cantidades muy pequeñas de humedad atrapadas en la superficie del polímero, los ingredientes de relleno o en los gránulos del compuesto.
Uno de los primeros indicios de la rotura de la cadena (escisión) es el aumento del índice de fluidez (MFI), o la reducción de la viscosidad, a medida que las cadenas se acortan. Se comparó el MFI de un compuesto estándar de PEBA Shore 35D relleno de tungsteno al 74% con un compuesto modificado con MEVOPUR equivalente durante un período de 26 semanas. Sólo en las primeras semanas, se produjo un aumento significativo de la fluidez de la fusión de la resina estándar, y después de la cuarta semana, el MFI dejó de ser medible. Durante el mismo período, el compuesto MEVOPUR modificado no mostró casi ningún cambio. La diferencia observada fue aún mayor durante las pruebas cuando se utilizaron materiales rellenos de carburo de tungsteno.
Factor de impacto de los polímeros en la medicina
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