Poliuretanos segmentados de uso médico

Abstract

Los Poliuretanos Segmentados (SPU) para aplicaciones médicas, en especial para aplicaciones cardiovasculares, han contribuido significativamente al mejoramiento de la calidad de vida, debido a su buena perfomance como material en contacto con sangre, sus excelentes propiedades físicas y mecánicas (alta resistencia a la flexión y a la fatiga) y notable estabilidad química y enzimática. La presente tesis comprende el estudio de dos nuevas formulaciones de poliuretanos segmentados de grado médico de diferente composición química, que se encuentran actualmente disponibles en el mercado americano luego del retiro de las formulaciones tradicionalmente empleadas para la confección de dispositivos biomédicos. En el primer capítulo se describe el método usual de síntesis y estructura de los SPU comerciales utilizados en este trabajo, la situación del mercado de 105 poliuretanos de grado médico en general indicando finalmente los objetivos de esta tesis. En el capítulo 2 se describen brevemente los materiales seleccionados y las técnicas empleadas durante el desarrollo de la parte experimental. El capítulo 3 muestra la caracterización química y térmica realizada de los SPU estudiados. El diseño y puesta a punto del equipamiento necesario para el procesamiento de piezas poliuretánicas y el establecimiento de las condiciones de procesamiento por técnica de inmersión en solución y limpieza para la obtención de piezas finales de aplicación clínica se describe en el capítulo 4.

En el capítulo 5 se analizan los efectos de los métodos de esterilización (radiación gamma en diferentes dosis y óxido de etileno) sobre la estructura, superficie y propiedades mecánicas de films poliuretánicos, empleando calorimetría diferencial de barrido (DSC), análisis dinámico mecánico (DMA), ensayos de tensión-deformación (ensayos de histéresis y ensayos de tracción), espectroscopia infrarroja (FTIR), microscopía electrónica de barrido (SEM) y cromatografía de permeación de geles (GPC). El capítulo 6 incluye el análisis de la posibilidad de eventos de delaminación en el moldeo de films multicapa en relación con tiempos de secado entre capas sucesivas a través de diferentes-métodos y con la presencia de aditivos modificadores de superficie. Se evalúa además el efecto de las operaciones de desmolde y ensamble de dispositivos (tensión-deformación-recuperación) en las dimensiones finales y propiedades de las piezas poliuretánicas. En los capítulos 7 y 8 se estudia el proceso de secado de soluciones binarias polímero-solvente con el objeto de determinar la cantidad de solvente evaporado en función del tiempo de secado a diferentes temperaturas y se plantea un modelo matemático para correlacionar los datos experimentales teniendo en cuenta los procesos de transferencia de calor y masa que ocurren durante el secado. Este modelo permite acotar los valores de los parámetros de procesamiento para la optimización de un adecuado protocolo de producción. Finalmente en el capítulo 9 se describe la experiencia clínica (Programa PROCOAR - CONICET) donde se utilizó un dispositivo de asistencia ventricular, para el tratamiento de la insuficiencia cardíaca crónica terminal, que fue ensamblado con componentes poliuretánicos moldeados por solution-casting con los materiales estudiados.