Polyglykolsäure (PGA): Eigenschaften, Anwendungen & Einsatzgebiete

Anwendungen

Die bekannteste Anwendung von PGA ist als resorbierbarer medizinischer Nahtfaden. Ein resorbierbarer Nahtfaden bedeutet, dass das Material, das zum Verschließen einer Wunde verwendet wird, nicht entfernt werden muss, da es sich schließlich im umgebenden Gewebe auflöst. Die starren und dennoch natürlichen Eigenschaften von PGA machen es zu einem idealen resorbierbaren Nahtfaden; es wird häufig verwendet, um innere Einschnitte bei bariatrischen, abdominalen und kardialen Operationen zu verschließen. Sein Erfolg als Nahtfaden hat auch zur Entwicklung anderer PGA-basierter medizinischer Implantate geführt, wie vorübergehende Pins, Platten, Stäbe und Verbindungselemente. Es besteht auch das Potenzial, dass PGA in Mesh-Form das Feld der synthetischen Gewebetechnik voranbringen kann.

Potenzial

Einer der Schlüsselaspekte des Potenzials von PGA ist die Fähigkeit, zusätzliche chemische Ketten an die grundlegende Polyglykolsäure-Verbindung anzuhängen. Dies bedeutet, dass zusätzliche Eigenschaften in die grundlegende resorbierbare Faserzusammensetzung der Verbindung integriert werden können, wodurch ihr Anwendungsspektrum erweitert wird. Einige Forschungen wurden bereits bezüglich der Zugabe von Seitenketten durchgeführt, was zu variabler Elastizität, Langlebigkeit und Festigkeit von Nahtfäden und anderen Geräten führte.

Herstellung und Abbau

PGA wird am häufigsten durch den Prozess der Polymerisation von Glykolsäure gewonnen, bei dem zinkbasierte Verbindungen verwendet werden, um eine Reaktion zwischen einem Polymer und einer natriumbasierten Säure zu katalysieren. Natriumchlorid, auch bekannt als Kochsalz, ist ein Nebenprodukt der Reaktion und kann leicht aus den resultierenden PGA-Fasern entfernt werden. Im Laufe der Zeit kann PGA durch verschiedene biologische Enzyme abgebaut werden und wird schließlich zu den einfachen und ungiftigen Komponenten Glykolsäure, Wasser und Kohlendioxid abgebaut. Im menschlichen Körper dauert es vier bis sechs Monate, bis PGA vollständig resorbiert ist.

Physikalische Eigenschaften

Als chemische Verbindung hat Polyglykolsäure mehrere eindeutige physikalische Eigenschaften, die ihre Verwendung als resorbierbares medizinisches Werkzeug unterstützen. Erstens und vielleicht am wichtigsten ist PGA aufgrund seiner kristallinen Struktur wasserunlöslich, was bedeutet, dass es sich im menschlichen Körper nicht zersetzt. Allerdings erhöht sich die Flexibilität von PGA-Fasern, wenn sie nass sind, was es ihnen ermöglicht, leicht geformt zu werden. Zweitens wird der Schmelzpunkt von PGA auf zwischen 225 und 230 Grad Celsius geschätzt, weit über sogar der höchsten Temperatur, die im menschlichen Körper möglich ist. Eine letzte wichtige physikalische Eigenschaft von PGA ist die flexible Steifigkeit der Fasern, die ihnen ein gewisses Maß an Bewegung ermöglicht, während sie dennoch eine feste Form beibehalten.

Vorteile

Materialien aus Polyglykolsäure sind standardmäßigen, nicht biologisch abbaubaren chirurgischen Alternativen aufgrund der vielen Vorteile, die sie bieten, vorzuziehen. Einer der Hauptvorteile von PGA-Nahtfäden ist, dass sie eine schnellere Wundheilung unterstützen als herkömmliche synthetische Nahtfäden, die eine ordnungsgemäße Heilung verlangsamen oder sogar gefährden können. Ebenso ist die Enzymreaktion, die zwischen Gewebe und PGA auftritt, vernachlässigbar und hat keine nachteiligen Auswirkungen auf die Wunde oder das umgebende Gewebe. Außerdem besteht, da sie in das umgebende Gewebe resorbiert werden, keine Notwendigkeit, die Gegend durch ihre Entfernung weiter zu traumatisieren.