PLA-based Bioplastic for Medical Products

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The great interest of biomedical sector about the Polylactic Acid properties.

The biodegradability, bio-based and non-polluting characteristics of bioplastics are also useful within the medical sector which has dedicated itself in particular to the use of polymers based on PLA or Polylactic Acid and their mixtures.

Just like the EarthBi bioplastic, all PLA-based polymers have excellent physical properties such as crystallinity, storage modulus, glass transition temperature and bioresorbable property, very useful and interesting for this sector.

It can be added that, specifically, these bioplastics fit perfectly for biomedical and pharmaceutical applications in tissue engineering, wound management, drug delivery, orthopedic devices, manufacturing of fibrous and porous scaffolds.

As already known, PLA is the polymeric form of lactic acid and it is, therefore, the natural product of the fermentation of sugars in mainly from sugarcane and corn by microorganisms. It is a biodegradable thermoplastic with good mechanical strength and excellent biocompatibility.

Thanks to these characteristics, PLA can be spun into fibers used for implants and / or other surgical applications such as sutures, or in biomedical devices, from fibers to subcutaneous sutures and to regenerative surgery implants.

Not only that, its biocompatibility and biodegradability come into play, fascinating the entire sector as they are defined as therapeutically safe.

A great opportunity that sees this biological material as one of the protagonists of the bioplastics use in the human body, contrary to traditional materials such as metals or harmful petroleum-based plastics.

Biomedical Applications of PLA

Some research reports patented biomedical and pharmaceutical applications using PLA-based polymers and copolymers.

pla based medical applications

Here is a brief description of some categories:

Tissue engineering

Tissue engineering refers to the cellular combination with biotechnology and biochemical materials in order to improve or provide a functional alternative to the treatment of malfunctioning or lost organs. Patients are treated with their own cells grown on a polymer support so that tissue part is regenerated from the natural cells.

In this sense, PLA composites constitute effective scaffolds, both for biocompatibility with the human body, able to stimulate cells and tissues for their proliferation and for hydrolysis in the degradation phase, which is not harmful or toxic.

Drug delivery systems

PLA main characteristics that affects this category are its biodegradability and its encapsulation capacity which is biocompatible and less toxic.

In essence, the drug delivery system has a strong interest in PLA composites as they act as effective adjuvants for the controlled release of different antigens or, more generally, of the drug.

Orthopedic Devices

Also the bio-absorbability and the mechanical resistance are peculiarities of PLA-based bioplastic which make it of primary importance for its application in orthopedic devices.

This involves replacing the traditional metallic materials with PLA sutures used to prepare biodegradable anchors, plates, screws and fixation pins. In this way a biological material is inserted into the body, which resists as much as a metal avoiding subsequent surgical procedures for their removal as the inserted material is bio-absorbable.

Wound management

The ductility of PLA use favors mixtures of this preparations for the realization of surgical sutures, healing dental wounds and preventing postoperative adhesions.

Not only that, even for the treatment of ureteral lesions, PLA stents seem to be the optimal solution as they are biodegradable and bioabsorbable.

 

EarthBi: https://earthbi.io 


Leggi l’articolo in italiano:

La bioplastica PLA per prodotti medicali

Le proprietà dell’Acido Polilattico di forte interesse per il settore biomedicale

Le caratteristiche di biodegradabilità, bio-based e non inquinanti delle bioplastiche si rivelano utili anche all’interno del settore medicale che si è dedicato in particolar modo all’utilizzo dei polimeri basati sul PLA o Acido Polilattico e delle loro miscele.

Proprio come la bioplastica EarthBi, tutti i polimeri basati sul PLA possiedono ottime proprietà fisiche come la cristallinità, il modulo di conservazione, la temperatura di transizione vetrosa e la proprietà bioriassorbibile, molto utili ed interessanti per questo settore.

Si può aggiungere che, in concreto, queste bioplastiche si inseriscono perfettamente per le applicazioni biomediche e farmaceutiche, nell’ingegneria dei tessuti, nella gestione delle ferite, nella somministrazione di farmaci, nei dispositivi ortopedici, nella produzione di scaffold fibrosi e porosi.

Come già noto, il PLA è la forma polimerica dell’acido lattico ed è, quindi, il prodotto naturale della fermentazione degli zuccheri derivanti principalmente da canna da zucchero e mais da parte di microrganismi. È una termoplastica biodegradabile con una buona resistenza meccanica ed un’eccellente biocompatibilità.

Grazie a queste caratteristiche, il PLA può essere filato in fibre impiegate per impianti e/o altre applicazioni chirurgiche come le suture, oppure nei dispositivi biomedici, dalle fibre alle suture sottocutanee e agli impianti di chirurgia rigenerativa.

Non solo, la sua biocompatibilità e biodegradabilità entrano in gioco affascinando l’intero settore in quanto definiti terapeuricamente sicuri.

Una grande opportunità che vede questo materiale biologico come uno dei protagonisti dell’utilizzo delle bioplastiche nel corpo umano, al contrario dei materiali tradizionali come metalli o plastiche nocive e tossiche basate sul petrolio.

Le Applicazioni Biomediche del PLA

Alcune ricerche riportano le applicazioni biomediche e farmaceutiche brevettate utilizzando i polimeri e copolimeri basati sul PLA.

pla based medical applications

Ecco una breve descrizione di alcune categorie:

L’ingegneria dei tessuti

Con ingegneria dei tessuti si intende la combinazione cellulare con la biotecnologia e i materiali biochimici allo scopo di migliorare o di fornire un’alternativa funzionale agli organi malfunzionanti o persi. I pazienti vengono trattati con le proprie cellule coltivate su un supporto polimerico in modo che una parte del tessuto venga rigenerata dalle cellule naturali.

In questo senso i composti in PLA costituiscono impalcature efficaci, sia per la biocompatibilità con il corpo umano, in grado di stimolare le cellule e tessuti per la proliferazione degli stessi e sia per idrolisi nella fase di degradazione che risulta non essere nociva o tossica.

Sistemi di somministrazione dei farmaci

Le caratteristiche principali del PLA che interessa questa categoria sono la sua biodegradabilità e la sua capacità di incapsulamento che risulta essere biocompatibile e meno tossico.

In sostanza, il sistema di somministrazione dei farmaci ha un forte interesse per i composti in PLA in quanto agiscono come efficaci coadiuvanti per il rilascio controllato di diversi antigeni o, più in generale del farmaco.

Dispositivi Ortopedici

Anche la bio-assorbibilità e la resistenza meccanica sono peculiarità della bioplastica PLA che la rendono di primaria importanza per la sua applicazione nei dispositivi ortopedici.

Si tratta di sostituire i tradizionali materiali metallici con suture in PLA utilizzati per preparare ancoraggi, placche, viti e perni di fissazione biodegradabili. In questo modo si inserisce un materiale biologico nel corpo, che resiste quanto un metallo evitando successive procedure chirurgiche per la loro rimozione in quanto il materiale inserito  è bio-assorbibile.

Gestione delle ferite

La duttilità d’impiego del PLA favorisce miscele di preparati per la realizzazione di suture chirurgiche, per la guarigione di ferite dentali e per la prevenzione delle aderenze post operatorie.

Non solo, anche per il trattamento delle lesioni ureterali, gli stent in PLA sembrano essere la soluzione ottimale in quanto biodegradabili e bio-assorbibili.

 

EarthBi: https://earthbi.io 

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