Искусственные ткани для человека

Виды синтетических тканей: свойство, применение и характеристики

В XIX-XX веке потребности человечества в сфере текстильной промышленности росли, а производство натуральных тканей зависело от сбора урожая. Сельское хозяйство с трудом справлялось с объемами, лен, хлопок и шерсть поднимались в цене при нехватке сырья.

На помощь натуральным в XX веке приходят синтетические волокна. Первый материал под названием неопрен был произведен в США, он не пропускал влагу. Чуть позже в Германии изобрели капрон, из которого плели канаты и изготавливали женские чулки. Далее, с развитием технологий в США, в 1960 году был придуман эластан, он же спандекс и стрейч. На этом эксперименты не останавливались, и синтетические волокна начинали смешивать с натуральными, тем самым предавая прочность и удешевление. Из 100% полиэстера научились изготавливать настолько приятные ткани по тактильным ощущениям, что их порой не отличить от натуральных.

Общие характеристики и свойства

Обладают положительными и отрицательными свойствами. В некоторых отраслях без них просто немыслимо обойтись.

К хорошим качествам относятся:

не мнутся, их практически не нужно гладить;
после стирки быстро сохнут;
обладают хорошей прочностью;
материалы из полиэстера стоят дешево;
они гипоаллергенные;
в меньшей степени линяют и выгорают.

уступают натуральным по тактильным ощущениям;
волокна не пропускают воздух, что парой дает парниковый эффект;
электризуются (некоторые пропитывают антистатиком, благодаря ему статическое напряжение пропадает);
низкие теплозащитные свойства.

Разновидность синтетических волокон

Рассмотрим некоторые подробнее:

Полиамидные — сырьем служит нефть, газ и уголь. Из этого вида получают нейлон и капрон. Изготавливают чулки, носки, термобелье, туристические снаряжения.
Полиэфирные — переработки нефти и вторичных ее продуктов. Получаемые волокна, это полиэстер и лавсан, которые используются в изготовлении тканей для одежды, мебели.
Поливинилспиртовые. К этому виду относятся такие материалы, как винол, куралон. Из полученных полотен изготавливают искусственный мех, футболки, туники, кофты.
Полиолефиновые — образуются благодаря таким сплавом, как геркулон, мераклон. Из этого вида волокон изготавливают трикотаж.

Отличие искусственных материалов, от синтетических

Искусственные ткани изготавливаются из натуральных волокон, таких как вискоза (древесина, эвкалипт, бамбук). Такие полотна являются натуральными, они приятны к телу, греют и дышат. Синтетические ткани — это разные виды по структуре и плетению, но состоящие из перерабатываемых нефтепродуктов, угля и природного газа.

Какие бывают виды

Ткани из полиэстера нашли широкое применение во многих спектрах человеческой жизни. Это одежда, текстиль для дома, шторы, спецодежда, мебель. Во многих отраслях текстильной промышленности они незаменимы.

Одежные

Ткань барби — это двухсторонний креп, плотность варьируется от 240 до 330 г/м 2 . В составе имеется спандекс, который предает эластичность. Шьют из барби платья, юбки, женские костюмы и брюки.
Шелк армани — состоит из 97% ПЭ и 3% спандекса. Это легкая, но в то же время непрозрачная ткань, с матовым, шелковым блеском. Подходит для пошива платьев, юбок, блузок и ночнушек.
Софтшелл — курточный мембранный материал, который не пропускает ни ветер, ни влагу, но при этом дышит. Изготавливают из него куртки, комбинезоны, брюки.
Флис — нетканая материя с ворсом, с обеих сторон. Применяется для пошива шапок, толстовок, теплых спортивных костюмов, для пледов. А также в качестве подкладки, для утепления одежды.

Постельные принадлежности

Полисатин — применяется для пошива комплектов постельного белья. Состоит из 100% полиэстера, не мнется и после стирки быстро сохнет. Комплекты имеют низкую цену, при этом они достаточно красочно выглядят. По тактильным ощущениям напоминают холодок, в жаркое время года тело прилипает к поверхности, так как она почти не дышит.
Велсофт — это трикотажный материал с густым ворсом с обеих сторон. Применяется для халатов, одеял и пледов. А также используют и для пошива чехлов мягкой мебели.

Шторные

Органза — синтетическая материя имеет жесткую структуру, держит форму и является полупрозрачной. Применяется как тюль, а также ее используют для оформления свадьбы и других праздничных мероприятий.
Блекаут — шторная, теневая ткань, которая не пропускает свет солнца. В составе 100% полиэстер, материал долго не выгорает под лучами солнца, быстро сохнет после стирки, так как почти не впитывает в себя влагу.

С подробным описанием, а также с множеством видов вы можете ознакомиться в рубрике «Синтетические ткани» .

За тканями, состоящими, из полиэстера легко ухаживать. Стирка осуществляется при температуре в 40°, режим повседневная. Сушка производится в вентилируемых местах. Изделия из синтетики быстро сохнут, что дает им преимущества, перед натуральными.

Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!

Читайте также: Msglt 15dc электроды твердогелевые d 55мм ткань кнопка нерж сталь

Искусственные органы и ткани человека

Идеи о замене больных органов здоровыми возникли у человека еще несколько веков назад. Но несовершенные методы хирургии и анестезиологии не позволяли осуществить задуманное. Поэтому в современном мире трансплантация органов заняла достойное место в лечении терминальных стадий многих заболеваний. Были спасены тысячи человеческих жизней. Но проблемы возникли с другой стороны. Катастрофический дефицит донорских органов, иммунологическая несовместимость и тысячи людей в листах ожидания того или иного органа, которые так и не дождались своей операции.

Ученые всего мира все чаще задумывались над созданием искусственных органов, которые могли бы заменить настоящие по своим функциям.

В начале XXI века возникли предпосылки появления принципиально новых подходов к восстановлению функций жизненно важных органов, основанных на технологиях клеточной и тканевой хирургии.

Создание искусственных органов и тканей оформилось в самостоятельную отрасль науки около десяти лет тому назад. Нам известны искусственные почка, легкие, сердце, кожа, кости, суставы, сетчатка, кохлеарные импланты. Идеальный искусственный орган должен соответствовать следующим параметрам:

– его можно имплантировать в организм человека;

– он не имеет сообщения с окружающей средой;

– изготовлен из легкого, прочного, обладающего высокой биологической совместимостью материала;

– долговечный, выдерживающий большие нагрузки;

– полностью моделирует функции естественного аналога.

Первые достижения этого направления – создание искусственной кожи, образцы уже проходили клинические испытания в центрах трансплантации. Выращивание хрящевой ткани занимает, к сожалению, много времени — несколько недель, поэтому ученые пытаются разработать методики более быстрого получения искусственных тканей. Всероссийская заочная научная конференция для молодых ученых, студентов и школьников «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии» «Группа экспериментаторов из биотехнологической компании «Organogenesis» провела выращивание пленки искусственной кожи на матриксе из природного коллагена, что позволяет практически сразу использовать эту новую ткань в клинике. При клиническом испытании нового кожного трансплантата было показано, что он улучшает (не менее чем на 60% по сравнению с обычными материалами) заживление венозных язв и кожных повреждений. Два года назад «Лучшим инновационным продуктом» России была признана биокожа, разработанная врачом из Оренбурга Рамилем Рахматулиным. И вот теперь на предприятии при Оренбургском госуниверситете начали её производство. Биокожа –это материал, заживляющий раны после ожогов или травм. Он не вызывает отторжения, его можно долго хранить, а главное –не нужно снимать с раны после заживления. А применяемые в производстве нанотехнологии позволяют

избежать химических примесей в готовом продукте.

Медики уже заинтересовались биоматериалом, его ждут в больницах и ожоговых центрах страны. Биокожу будут выпускать в упаковках, для начала –1,5 тыс. штук в месяц»

Одно из последних достижений состоит в конструировании хрящевой ткани, способной к активной регенерации. Это действительно огромный успех, поскольку поврежденная суставная ткань не регенерирует в организме.

В клиниках США ежегодно оперируют более 500 тыс. больных с повреждениями суставного хряща, но подобное хирургическое вмешательство лишь на короткое время облегчает боль и улучшает движения в суставе. Ученые из Гётеборгского университета в Швеции экстрагировали хондроциты (клетки хряща) из суставов 23 пациентов, вырастили культуру клеток, которая образовала хрящевую ткань, а затем имплантировали ее в поврежденный коленный сустав. Результат оказался превосходным: у 14 из 16 пациентов было отмечено практически полное замещение поврежденного хряща новой тканью в месте ее имплантации. Выращивание хрящевой ткани занимает, к сожалению, много времени — несколько недель, поэтому ученые пытаются разработать методики более быстрого получения искусственных тканей. Однако кожа и хрящ –ткани, состоящие из одного или двух типов клеток, и требования к структуре основы, предназначенной для их выращивания в искусственных условиях, относительно невысоки. Со многими же другими органами дело обстоит гораздо сложнее. В настоящее время предпринимаются попытки выращивания в лабораторных условиях печени.

Печень – сложно устроенный орган, состоящий из разных типов клеток, обеспечивающих очищение крови от токсинов, преобразование поступивших извне питательных веществ в усваиваемую организмом 10 октября –16 декабря 2011г. форму и выполняющих целый ряд других функций. Поэтому создание искусственной печени требует гораздо более сложной технологии: все эти разнообразные типы клеток должны быть размещены строго определенным образом, то есть основа, на которой они базируются, должна обладать высокой избирательностью.

С этой целью на такую синтетическую основу наносятся молекулы, обладающие свойствами клеточной адгезии и межклеточного узнавания — функциями установления специфических межклеточных связей в организме. История создания такой подложки для клеток печени может служить иллюстрацией преимуществ комбинированной технологии. Например, исследователям из Массачусетского технологического института удалось создать подложку, на которой закрепляются только клетки-гепатоциты. Хорошо известно, что клетки этого типа выполняют в организме больше метаболических функций, чем любые другие. Одной из таких функций является удаление из кровеносного русла поврежденных белков. Гепатоциты узнают эти белки по определенным углеводным последовательностям, которые и «маркируют» их как брак. Исследователи синтезировали молекулы с такой последовательностью звеньев и «прикрепили» их к искусственному полиакриламидному полимеру, полагая, что эти «приманки» будут избирательно «привлекать» гепатоциты. Действительно, гепатоциты узнавали метки и задерживались на поверхности полимера. Однако впоследствии оказалось, что полиакриламид не может служить подходящим материалом для

Читайте также: Ткани с платочным узором

искусственной печени, поскольку вызывает сильную иммунную реакцию со стороны организма. Необходимо было искать какой-то другой полимер, который бы не отторгался организмом, но при этом и не адсорбировал бы различные белки, которые, осев на полимере, тут же начинали бы привлекать все типы клеток без разбора. В конце концов старания ученых увенчались определенным успехом. Им удалось синтезировать сетчату подложку из полиэтилен-оксида (ПЭО), не вызывающего иммунной реакции и не адсорбирующего белки. ПЭО представляет собой молекулу звездчатой формы, лучи которой расходятся в разные стороны от плотного центрального ядра. Когда молекулы ПЭО связываются между собой, концы лучей каждой «звезды» свободно плавают в водном растворе. При этом они несут на себе реактивные гидроксильные группы, к которым иприкрепляют углеводные «приманки» для гепатоцитов. Было показано, что при добавлении в такой раствор гепатоцитов крысы они тут жесвязываются с углеводами и закрепляются на сетчатой подложке, в то время как фибробласты, внесенные в раствор, на полимере не оседают.

Таким образом, ученым посчастливилось разрешить одну из самых больших проблем в создании искусственных органов: сконструировать высокоспецифический клеточный акцептор. Следующим этапом стало Всероссийская заочная научная конференция для молодых ученых, студентов и школьников «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии» формирование трехмерной структуры сетчатой подложки. Здоровая печень

состоит из массы клеток, пронизанных сложной сетью кровеносных сосудов. Для нормальной работы печени различные типы клеток должны быть расположены по отношению друг к другу в определенном порядке. Разработав способ укладки полимера (полиактиновой кислоты) на тончайшую бумажную основу под управлением компьютера, что позволяет в дальнейшем конструировать уже трехмерную архитектуру органа, исследователи теперь бьются над проблемой соединения с трехмерной структурой нового полимера молекул ПЭО, несущих «приманки». В будущем они надеются присоединить к полимеру и метки другого типа, например антитела, привлекающие к себе клетки, образующие желчные протоки. Наконец, предполагается использование аминокислот — глютаминовой, аспарагиновой и аргинина — для

формирования специфического эндотелиального слоя печени. Так постепенно, шаг за шагом, ученые надеются создать полноценную искусственную печень.

Гибридные основы-подложки хорошо зарекомендовали себя и в экспериментах по «выращиванию» нервных волокон. В этом случае в качестве подложки оказался особенно эффективен тефлон — материал, совершенно безвредный для организма. Соединение тефлоновой сетки с молекулами ламинина посредством модифицированных ионизированным газом атомов никеля представляет собой, по мнению исследователей, весьма перспективную основу, на которой может происходить рост

отростков нервных клеток. Ламинин в данном случае выполняет функцию

регуляции и направления роста нервов. Следующим шагом,

приближающим клиническое применение индуцированного роста предназначенных для трансплантации нервов, должно стать изготовление специальных направляющих трубочек, которые можно было бы размещать в организме вдоль поврежденных нервных волокон. Соединение тефлоновой сетки с молекулами ламинина посредством модифицированных ионизированным газом атомов никеля представляет собой, по мнению исследователей, весьма перспективную основу, на которой может происходить рост отростков нервных клеток. Ламинин в данном случае выполняет функцию регуляции и направления роста нервов.

Следующим шагом, приближающим клиническое применение индуцированного роста предназначенных для трансплантации нервов, должно стать изготовление специальных направляющих трубочек, которые можно было бы размещать в организме вдоль поврежденных нервных волокон. Тефлон также давно используют в искусственных кровеносных сосудах. Однако до сих пор из него производят только широкие (более 6 мм в диаметре) сосуды, так как сосуды меньшего диаметра через 1-2 года после имплантации закупориваются тромбоцитами и гладкомышечными 10 октября –16 декабря 2011г. клетками. Этого не происходило бы, если бы структура стенок имплантированного сосуда была похожа на выстилающий эпителий настоящих вен и артерий. Проблему можно решить путем нанесения на полимер естественных эпителиальных клеток, образующих гладкую выстилку

внутренних стенок сосудов, к которой не прилипают тромбоциты и гладкомышечные клетки. Создание такого искусственного эпителия и является основной проблемой конструирования кровеносных сосудов. К слову сказать, аналогичное налипание клеток, и как следствие, закупоривание сосудов, происходит и в самом организме из-за атеросклеротического изменения эпителия. При решении этой задачи, как и при попытках вызвать направленный рост нервных волокон, ученые пользуются «услугами» белков межклеточной адгезии и внеклеточного матрикса: фибронектина и ламинина. Среди органов и тканей, которые в настоящее время интенсивно исследуются с целью их биотехнологического воссоздания, можно отметить также костную ткань, сухожилия, кишечник, сердечные клапаны, костный мозг и трахею.

Читайте также: Повреждение ткани или органов без нарушения целостности кожи называют

Один из самых необходимых искусственных органов –это почка.

Основной функцией искусственной почки является очищение от токсичных веществ, в основном продуктов метаболизма, не изменяя при этом объём крови в пределах организма. В настоящее время сотни тысяч людей в мире для того, чтобы жить, должны регулярно получать лечение гемодиализом. Гемодиализ –это ежедневное подключение к аппарату «искусственная почка», который был создан в 1913 г. в США, учёным Дж. Абелем, аппарат для диализа. Беспрецедентная «машинная агрессия», необходимость соблюдать диету, принимать медикаменты, ограничивать прием жидкости, потеря работоспособности, свободы, комфорта и различные осложнения со стороны внутренних органов сопровождают эту терапию. Изначально в устройстве аппарата в качестве полупроницаемой мембраны, использовались трубочки из коллодия, предназначенные для тока крови. Однако, данный материал оказался довольно хрупким и поэтому в дальнейшем учёные опробовали множество заменителей, среди которых был даже кишечник птиц, плавательный пузырь рыб, брюшина телят, тростник, бумага и т.д. В работу также была задействована и медицинская пиявка, в слюне которой содержится гирудин – вещество предотвращающее свёртывание крови. В 1925г. Дж. Хаас впервые испробовал аппарат на человеке. 1926г. в эксперименте проводимом Х. Нехельсон и Р. Лимом, на

замену гирудину, как выяснилось, оказывающему не желательный побочный эффект, приходит гепарин. В 1944г. голландский учённый В. Колфф и Х. Берка появилось два основных типа диализатора: катушечный, где использовали трубки из Всероссийская заочная научная конференция для молодых ученых, студентов и школьников «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии» целлофана, и плоскопараллельный, в котором применялись плоские мембраны.

Группа ученых из Калифорнийского университета в Сан-Франциско разработали и в 2010 году применили на практике гемодиализный аппарат, имплантируемый в организм больного. Данное изобретение отличается компактностью (по размеру не больше человеческой почки) и снижает до минимума уровень возможных неудобств при ее вживлении. Аппарат состоит из ряда микрофильтров, биореактора с культурой клеток почечных канальцев, отвечающих за метаболические функции почки. Прибор работает за счет давления крови, т. е. не требует энергообеспечения.

Полимерный носитель обеспечивает обратную реабсорбацию (всасывание) воды и усвоение полезных веществ, приближая действие имплантанта, насколько это возможно, к принципу работы настоящей почки. Подобная модель по своей функциональности ничем не уступает донорской почке, что позволяет не прибегать к трансплантации человеческого органа.

Принципы создание искусственного сердца были разработаны в СССР В.П. Демиховым ещё в 1937г. С течением времени это устройство претерпело колоссальные преобразования в размерах и способах использования.

Искусственное сердце представляет собой технологическое устройство, предназначенное для поддержания достаточных для жизнедеятельности параметров гемодинамики. В настоящее время под искусственным сердцем понимается две группы технических устройств. К первой относятся гемооксигенаторы, также их называют аппараты искусственного кровообращения. Они состоят из артериального насоса, перекачивающего кровь, и блока оксигенатора, который насыщает кровь кислородом. Данное оборудование активно используется в кардиохирургии, при проведении операций на сердце. Ко второй относятся кардиопротезы, то есть технические устройства, имплантируемые в организм человека, призванные заменить сердечную мышцу и повысить качество жизни больного. Следует отметить, что в настоящее время данные устройства являются лишь экспериментальными и проходят клинические испытания.

В 2009 году еще не было создано эффективного имплантируемого человеку протеза всего сердца. Ряд ведущих кардиохирургических клиник проводит успешные частичные замены органических компонентов на искусственные. Например, производится замена клапанов, крупных сосудов, предсердий, желудочков. Также следует отметить, что вполне успешно производится пересадка донорского сердца. По состоянию на 2010 год существуют прототипы эффективных имплантируемый искусственно человеку протезов всего сердца. В центре имени Бакулева 26 марта 2010 года была произведена операция по полной 10 октября –16 декабря 2011г. замене сердца человека на искусственный аналог кардиохирургом Лео Бокерия, совместно с его американским коллегой. Данный аппарат обеспечивает адекватное кровоснабжение органов и тканей пациента, главным его недостатком является наличие аккумулятора весом в 10 кг, нуждающимся в перезарядке каждые 12 часов. В настоящее время данные протезы рассматриваются как временная мера позволяющая пациенту с тяжелой сердечной патологией дожить до момента пересадки сердца. Помимо работ по созданию искусственных органов и тканей человеческого организма ученые продолжают разрабатывать и методы вживления в организм больных диабетом людей клеток, продуцирующих инсулин, а людям, страдающим болезнью Паркинсона, — нервных клеток, синтезирующих нейромедиатор дофамин, что позволит избавить пациентов от ежедневных утомительных инъекций.

Инновации и модернизация –модные нынче темы. О них часто говорят первые лица страны и их окружение. И хотя скептики уверяют, что инновации в России невозможны, в институтах и научных центрах идёт обычная текущая работа, в результате которой на свет появляются интересные проекты и разработки. И выясняется, что модернизировать есть что.

Дата добавления: 2015-08-05 ; просмотров: 42 ; Нарушение авторских прав

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом