Design and Construction of Medical Device for ENT Applications Based on Biodegradable Polymer

Bc. Eva HNÁTKOVÁ

Master's thesis

Abstract:

This work deals with ear ventilation tubes. This medical device is inserted for prolonged period of time into the eardrum in case of persistent infection of the middle ear. Today, tubes are made of metals and classical polymers that cause many complications, especially with their removal. Ear tubes made from biodegradable polymers could replace currently used materials. Particular attention was given to poly(lactic acid) (PLA), which has recently been researched for many medical applications. In the experimental part the degradation process of PLA under different conditions was investigated. PLA samples were examined in phosphate buffered solution at pH 7.4 and in chamber with 100% relative humidity, both at 37°C. The degradation process was monitored for up to 12 weeks by weight, different scanning calorimetry, optical and electron microscopy, and by gel permeation chromatography. The practical part includes development of the tool for manufacturing tubes, which requires special technologies (rapid prototyping and electroforming technology).

Abstract:

Tato práce se zabývá ušními ventilačními trubičkami. Jedná se o medicínské prostředky, které se zavádí na definovanou dobu do ušního bubínku a to v případě chronického zánětu středního ucha. V dnešní době se trubičky vyrábějí zejména z kovů nebo klasických poly-merů a ty doprovází celá řada komplikací, zejména tedy s jejich odstraněním. Ušní trubičky vyrobené z biologicky odbouratelného polymeru by mohly nahradit doposud používané materiály. Zvláštní pozornost byla věnována hlavně polymeru kyseliny mléčné (PLA), který je v polední době vyšetřován pro různé medicínské aplikace. Experimentální část se zabývá vyšetřením degradačního procesu za různých podmínek. PLA vzorky byly zkoumány ve fosfátovém pufru a v komoře se 100% relativní vlhkostí, obojí za teploty 37°C. Degradační proces byl sledován po dobu 12 týdnů, pomocí úbytku hmotnosti, diferenční skenovací kalorimetrie, optickým a elektronovým mikroskopem a gelovou permeační chromatografii. Praktická část zahrnuje vývoj nástroje na výrobu trubiček, které vyžadují speciální technologie (rapid prototyping a galvanické pokovování).

Keywords

Ušní ventilační trubičky, zánět středního ucha, medicína, polylaktid, degradace, přetlačovací forma, galvanoplastika

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 15. 5. 2012

Accessible from:: 15. 5. 2012

Thesis defence

Tomas Bata University in Zlín

Faculty of Technology

Master programme / field:
Process Engineering / Technological Equipment Construction