Que sont les polymères biodégradables?

Que sont les polymères biodégradables? Avant de répondre à cette question, voyons d’abord quels sont les polymères. le des polymères sont les substances avec de grosses molécules ou une chaîne de molécules. Ils peuvent être divisés en polymères naturels et polymères synthétiques. Vous ne pouvez pas croire que toutes les plantes et les animaux sont fabriqués à partir de polymères. Les protéines, l'ADN et la cellulose (une sorte de protéine dans les plantes) font partie des polymères que l'on peut trouver chez les êtres vivants. Les polymères synthétiques sont le type de polymère le plus largement utilisé. Le polythène, le PVC et le caoutchouc synthétique sont des exemples de polymères synthétiques. Le problème de première main dans l'utilisation des polymères synthétiques est qu'ils sont utilisés pour des utilisations à court terme, mais qu'ils durent longtemps, car les polymères synthétiques sont des produits de la pétrochimie. Cette situation entraîne de nombreux problèmes environnementaux tels que l'érosion des sols, la pollution de l'eau et les émissions de gaz toxiques..

Polymères biodégradables - Définition

Chaque polymère est dégradable. Ils se dégradent en masse, en force et en poids moléculaire avec le temps. La plupart des polymères que nous connaissions déjà ont une période de 100 à 1000 ans pour se dégrader complètement. Les spécialités des polymères biodégradables sont, elles se dégradent rapidement par rapport aux polymères non biodégradables et leurs sous-produits sont écologiques (biocompatibles) tels que CO2, eau, méthane et composés inorganiques ou biomasse facilement récupérés par les microorganismes..

Polymères biodégradables - Types

Les polymères biodégradables peuvent être classés en deux catégories selon leur méthode de formation..

• Agro polymères

produits de biomasse

• Bio-Polyesters 

polymères obtenus par productions microbiennes

synthèse conventionnelle à partir de monomères bio-dérivés

à partir de produits pétroliers

Les produits de la biomasse peuvent à nouveau être divisés en deux sous-catégories: les polysaccharides et les protéines. Les agro-polymères sont obtenus à partir de agro-matériaux tels que les polysaccharides. Les polysaccharides (glucides complexes) sont les macromolécules les plus abondantes dans la biosphère. L'amidon est le type le plus connu de polysaccharides, extraits de céréales et de tubercules. La chitine, le chitosane et la pectine sont quelques autres types de polysaccharides. 

Le deuxième type d'agro-polymères sont des protéines fabriquées à partir d'acides aminés. La principale caractéristique des protéines est qu’elles sont renouvelables. Les protéines sont largement utilisées dans l'industrie alimentaire. La protéine de soja, la protéine de maïs et la protéine de blé font partie des protéines végétales et la caséine, le collagène, la gélatine et la kératine sont les types de protéines animales largement utilisées. La lactate déshydrogénase, la chymotrypsine et la fumarase sont les principales protéines bactériennes. Même si ces types de polymères sont principalement utilisés dans l’industrie alimentaire, l’industrie de l’emballage n’a toujours pas trouvé le moyen de remplacer les plastiques classiques par des agro-polymères..

Les biopolyesters constituent le deuxième type de polymères biodégradables. Ils peuvent être produits à partir de ressources vivantes ou non-vivantes (synthétiques).

Exemples de polymères biodégradables 

Acide lactique est un biopolymère bien connu et largement utilisé dans de nombreuses industries. Il existe sous deux formes que l'acide L-lactique et l'acide d-lactique. Ils peuvent être produits de deux manières différentes, biologiquement ou chimiquement. Dans la méthode biologique, la fermentation des glucides est réalisée par des lactobacilles (bactéries) ou des champignons. L'acide lactique peut également être produit par des réactions en chaîne chimiques. Nous pouvons également ressentir cette réaction dans notre corps lorsque nos muscles sont fatigués. L'acide lactique est principalement utilisé dans la fabrication de produits cosmétiques.

Polyhdroxyalcanoates (PHA) sont une famille de biopolymères intracellulaires synthétisés par de nombreuses bactéries sous forme de granules de stockage intracellulaire de carbone et d’énergie. Les PHA sont utilisées dans l'industrie de l'emballage et du médical en raison de leur biodégradabilité.

La plupart des polymères biodégradables sont des sous-produits des ressources pétrolières. La polycaprolactone, les copolyesters aliphatiques et les copolyesters aromatiques sont de tels types de polyesters à base de pétrole. Tous ces polyesters sont des matériaux souples à température ambiante.

Polymères biodégradables dans les applications biomédicales

Les polymères biodégradables ont ouvert la voie à l'intégration de nombreux problèmes médicaux en tant que matériau biocompatible. L'utilisation de polymères biodégradables dans le domaine médical est leur moindre nocivité par rapport à d'autres matériaux. Contrairement aux applications générales des polymères biodégradables, de nombreux faits doivent être pris en compte lors de l'utilisation du biodégradable comme biomatériau. Ces faits sont la non-toxicité, la stérilisabilité, l'efficacité et la biocompatibilité. Il est difficile de connaître tous les faits concernant la plupart des polymères biodégradables, mais des scientifiques, des cliniciens et des ingénieurs ont découvert que certains polymères biodégradables étaient utilisés comme biomatériaux..

Les biomatériaux entrent directement en contact avec les cellules vivantes. Les biomatériaux ont deux utilisations typiques. Le premier concerne les biomatériaux comme produits d’élimination, tels que les poches de sang, les cathéters et les seringues. Le deuxième usage est celui des matériaux utilisés pour les opérations chirurgicales. Il peut s'agir soit de prothèses pour le remplacement de tissus, telles que prothèses, de prothèses dentaires ou mammaires, soit d'organes artificiels, tels que cœurs artificiels et reins artificiels.

Il existe de nombreuses utilisations chirurgicales dans les polymères biodégradables. La qualité bio-absorbable des polymères biodégradables est utilisée pour le collage, la fermeture, la séparation, l’échafaudage et la capsulation. Les polymères biodégradables sont consommés lors d'opérations chirurgicales pour le scellement et l'adhérence aux tissus. Des polymères de type liquide sont utilisés dans ce cas. Immédiatement après l'application du liquide sur le tissu défectueux, le liquide se gélifie et arrête le saignement. Lorsque le tissu défectueux guérit, le matériau gélifié se dégrade lentement et est absorbé par le corps. Les mêmes étapes se produisent dans la fixation osseuse à l'aide de broches, vis et fils biodégradables.

Les systèmes d'administration de médicaments utilisent des polymères biodégradables pour leur tâche. Des méthodes à la fois invasives et non invasives d'administration de médicaments peuvent être prises en compte. Dans ce cas, ces polymères agissent simplement en tant que transporteur et, après avoir administré le médicament à la partie souhaitée, ils seront rapidement absorbés par le corps sans effet nocif. Les cas les plus simples que vous avez pu voir sont les couvre-pilules et les revêtements de différentes couleurs. Le médicament est inclus à l'intérieur de la housse et cette housse doit être excrétée sans affecter le corps. Ces revêtements et revêtements sont fabriqués à partir de polymères biodégradables.

Polymères biodégradables - Résumé

• Les polymères biodégradables sont les types de polymères qui se dégradent rapidement et leurs sous-produits sont écologiques..

• C’est une bonne solution pour la pollution de l’environnement due aux plastiques non dégradables..

• Il existe deux principaux types de polymères biodégradables..

• Ce sont des agro polymères et des bio-polyesters.

• De nos jours, les polymères biodégradables sont largement utilisés dans les applications médicales compte tenu de leur compatibilité biologique..