Biomaterialien

Durch welche Hauptreaktion wird Polymilchsäure (PLA), die für resorbierbares Nahtmaterial und Stifte zur Knochenfixierung verwendet wird, im Körper abgebaut?

  1. APhotoabbau der Hauptkette durch UV-Strahlung
  2. BHydrolyse der Esterbindungen der Hauptkette
  3. CThermischer Abbau (Depolymerisation) der Hauptkette bei Körpertemperatur
Lösung und Erläuterung anzeigen

Lösung: B. Hydrolyse der Esterbindungen der Hauptkette

Bei aliphatischen Polyestern wie PLA und Polyglycolsäure (PGA) werden die Esterbindungen der Hauptkette durch das Wasser im Körper hydrolysiert; die Molmasse sinkt, und am Ende entstehen Milchsäure bzw. Glycolsäure. Diese werden verstoffwechselt und verlassen den Körper schließlich als Kohlendioxid und Wasser. Die Hydrolyse läuft auch ohne Enzyme ab, und da die Säure der entstehenden Carboxygruppen den weiteren Abbau beschleunigt (Autokatalyse), können große Bauteile von innen her abgebaut werden. UV-Strahlung dringt kaum in den Körper ein, daher ist Photoabbau dort kein Abbaumechanismus. Bei 37 °C findet kaum thermischer Abbau (Depolymerisation) statt; auf ihn ist bei der Formgebung um 200 °C zu achten.

Fehler melden

Dieses Thema üben Zurück zum Thema

Weitere Fragen zum Thema „Biomaterialien“

  1. Ein Stift zur Knochenfixierung aus kristalliner Poly-L-Milchsäure (PLLA), die nur aus dem L-Isomer besteht, braucht im Körper mehrere Jahre bis zur vollständigen Resorption. Welche Maßnahme beschleunigt den Abbau?
  2. Die zahlenmittlere Molmasse Mn eines biologisch abbaubaren Polymers sinke durch Hydrolyse gemäß Mn(t) = Mn₀exp(−kt). Welcher Wert kommt bei k = 0,030 d⁻¹ der Anzahl der Tage am nächsten, bis Mn auf 20 % des Anfangswerts gefallen ist?
  3. Magnesium, das als biologisch abbaubares Metall untersucht wird, korrodiert in Körperflüssigkeiten nach Mg + 2H₂O → Mg(OH)₂ + H₂. Welcher Wert kommt dem Volumen des freigesetzten Wasserstoffs am nächsten, wenn eine Magnesiumschraube von 0,10 g vollständig korrodiert? Die molare Masse von Mg sei 24,31 g/mol, das molare Gasvolumen bei 37 °C und 1 atm 25,4 L/mol.
  4. Welche Aussage über das Konzept der Biokompatibilität von Biomaterialien trifft zu?
  5. Welche bioaktive Keramik geht eine direkte chemische Bindung mit dem Knochen ein?