¿Qué son los polímeros biodegradables?

¿Qué son los polímeros biodegradables? Antes de responder a esta pregunta, veamos primero qué son los polímeros. los polímeros Son las sustancias con moléculas grandes o una cadena de moléculas. Se pueden dividir aún más en polímeros naturales y polímeros sintéticos. Es posible que no creas que todas las plantas y los animales están hechos de polímeros. Las proteínas, el ADN y la celulosa (un tipo de proteína en las plantas) son algunos de los polímeros que podemos encontrar en los seres vivos. Los polímeros sintéticos son el tipo de polímeros más ampliamente utilizado. Polietileno, PVC y caucho sintético son los ejemplos de polímeros sintéticos. El problema de primera mano en el uso de polímeros sintéticos es que se utilizan para usos a corto plazo, pero duran un largo período, ya que los polímeros sintéticos son derivados de productos petroquímicos. Esta situación lleva a muchos problemas ambientales como la erosión del suelo, la contaminación del agua y la emisión de gases tóxicos..

Polímeros biodegradables - Definición

Cada polímero es degradable. Se degradan en masa, fuerza y ​​peso molecular con el tiempo. La mayoría de los polímeros que ya conocíamos, tienen un período de 100 a 1000 años para degradarse completamente. Las especialidades en polímeros biodegradables son, se degradan rápidamente en comparación con los polímeros no biodegradables y sus subproductos son ecológicos (biocompatibles) como el CO2, el agua, el metano y los compuestos inorgánicos o biomasa que es fácilmente eliminada por microorganismos..

Polímeros biodegradables - Tipos

Los polímeros biodegradables se pueden clasificar en dos temas principales según su método de formación.

• Agro polimeros

productos de biomasa

• Biopoliésteres 

Polímeros obtenidos por producciones microbianas.

Síntesis convencional a partir de monómeros bio-derivados.

de productos derivados del petróleo

Los productos de biomasa pueden dividirse nuevamente en dos subcategorías como Polisacáridos y Proteínas. Los agro polímeros se obtienen a partir de agromateriales como los polisacáridos. Los polisacáridos (carbohidratos complejos) son las macromoléculas más abundantes en la biosfera. El almidón es el tipo más conocido de polisacáridos, que se extraen de los cereales y tubérculos. La quitina, el quitosano y la pectina son otros tipos de polisacáridos. 

El segundo tipo de agro polímeros son proteínas que están hechas de aminoácidos. La característica más significativa en proteínas es que son renovables. Las proteínas son ampliamente utilizadas en la industria alimentaria. La proteína de soja, la proteína de maíz y la proteína de trigo se encuentran entre las proteínas vegetales, y la caseína, el colágeno, la gelatina y la queratina son los tipos de proteínas animales ampliamente utilizadas. La lactato deshidrogenasa, la quimotripsina y la fumarasa son las principales proteínas bacterianas. A pesar de que estos tipos de polímeros se utilizan principalmente en la industria alimentaria, todavía la industria del envasado no encontró una manera de reemplazar los plásticos convencionales con polímeros agrícolas..

Los biopoliésteres son el segundo tipo de polímeros biodegradables. Se pueden producir a través de recursos vivos o no vivos (sintéticos).

Ejemplos de polímeros biodegradables 

Ácido láctico es un biopolímero conocido y ampliamente utilizado en muchas industrias. Existe en dos formas como el ácido L-láctico y el ácido d-láctico. Pueden producirse de dos maneras diferentes, ya sea biológica o químicamente. En el método biológico, la fermentación de carbohidratos se realiza mediante Lactobacillus (bacterias) u hongos. El ácido láctico también se puede producir a través de reacciones químicas en cadena. También podemos experimentar esta reacción en nuestro cuerpo al tener músculos cansados. El ácido láctico industrial se utiliza principalmente para producir cosméticos..

Polihidroxialcanoatos (PHA) son una familia de biopolímeros intracelulares sintetizados por muchas bacterias como gránulos de almacenamiento de energía y carbono intracelular. Los PHA se utilizan en la industria del embalaje y la medicina debido a su biodegradabilidad..

La mayoría de los polímeros biodegradables son subproductos de recursos petrolíferos. La policaprolactona, los copoliésteres alifáticos y los copoliésteres aromáticos son tipos de poliésteres a base de petróleo. Todos estos poliésteres son materiales blandos a temperatura ambiente..

Polímeros biodegradables en aplicaciones biomédicas

Los polímeros biodegradables abrieron una forma de integrarse con muchos problemas médicos como material biocompatible. El uso de polímeros biodegradables en el campo médico es menos dañino en comparación con otros materiales. A diferencia de las aplicaciones generales de polímeros biodegradables, hay muchos datos que deben preocuparse al utilizar los biodegradables como materiales biológicos. Estos hechos son la no toxicidad, esterilizabilidad, efectividad y biocompatibilidad. Es difícil conocer todos los hechos en la mayoría de los polímeros biodegradables, pero los científicos, los clínicos y los ingenieros han descubierto que ciertos polímeros biodegradables se utilizan como biomateriales..

Los biomateriales contactan directamente con las células vivas. Hay dos usos típicos en biomateriales. El primero son los biomateriales como productos de desecho, como bolsas de sangre, catéteres y jeringas. El segundo uso es como materiales de soporte quirúrgico. Puede ser tanto para prótesis para reemplazo de tejidos como lentes, reemplazos dentales y mamarios o como órganos artificiales como corazones artificiales y riñones artificiales..

Existen muchos usos quirúrgicos en polímeros biodegradables. La calidad bioabsorbible en polímeros biodegradables se utiliza para la unión, el cierre, la separación, los andamios y la encapsulación. Los polímeros biodegradables se consumen para cirugías de sellado y adhesión a tejidos. En este caso se utilizan polímeros de tipo líquido. Inmediatamente después de aplicar el líquido al tejido defectuoso, el líquido se convertirá en gel y dejará de sangrar. Cuando el tejido defectuoso se cure, el material gelificado se degradará y absorberá lentamente en el cuerpo. Los mismos pasos suceden en la fijación ósea utilizando pernos, tornillos e hilos biodegradables..

Los sistemas de administración de medicamentos utilizan polímeros biodegradables para su tarea. Métodos invasivos y no invasivos de administración de fármacos pueden incluirse en esto. En este caso, estos polímeros simplemente actúan como transportadores y, después de administrar el medicamento en la parte deseada, se absorberán rápidamente en el cuerpo sin ningún efecto perjudicial. El caso más simple que puede haber visto es la cobertura de las pastillas y los recubrimientos en diferentes colores. El medicamento se incluye dentro de la cubierta y esa cubierta debe excretarse sin afectar el cuerpo. Estas cubiertas y recubrimientos están hechos de polímeros biodegradables..

Polímeros biodegradables - Resumen

• Los polímeros biodegradables son los tipos de polímeros que se degradan en poco tiempo y sus productos derivados son ecológicos..

• Es una buena solución para la contaminación ambiental que se produce debido a los plásticos no degradables..

• Hay dos tipos principales de polímeros biodegradables..

• Son agro polímeros y biopoliésteres..

• En la actualidad, los polímeros biodegradables se utilizan ampliamente en aplicaciones médicas, considerando su compatibilidad biológica..