Monomere

Monomere in den Bereichen Dentalmaterialien, Kontaktlinsen, Wundheilung und kosmetische Füllstoffe

Monomere, die in zahnärztlichen Anwendungen eingesetzt werden, sind biokompatibel, verschleißfest und langlebig und eignen sich daher ideal für Dental-Klebstoffe und Verbundwerkstoffe bei Sanierungsverfahren. Ethylenoxid ist ein wichtiges Monomer bei der Produktion von Polyethylenglykol (PEG) und Polyethylenoxid, die in Medizinprodukten, Zahnimplantaten Biosensoren, diagnostischen Anwendungen, ophthalmischen Anwendungen wie Kontaktlinsenund optischen Beschichtungen verwendet werden. 

Acrylatmonomere und Methacrylatmonomere wie 1,1,1-trimethylolpropan-Triacrylat, 1,1,1-trimethylolpropan-Trimethacrylat, 1,1,1-trimethylolethan Trimethacrylat, Ethylenglycol-Dimethacrylat und Triethylenglycol-Dimethacrylat werden in zahnärztlichen Anwendungen aufgrund ihrer Klebstoff- und Polymerisationseigenschaften häufig eingesetzt.

Monomere für Kontaktlinsen

Ethylenglykol-Dimethacrylat und 1-Vinyl-2-Pyrrolidon werden verwendet, um die anhaltende Freisetzung von Timolol und Hyaluronsäure aus Kontaktlinsen zur Glaukombehandlung zu ermöglichen. 2-Ethylhexylacrylat wirkt als Haftmittel in der Kontaktlinsenformulierung und verbessert so Komfort und Leistung.

Monomere für die Wundheilung und Hautfüller

1,4-Butanediol-Diglycidylether dient als Vernetzungsmittel bei Wundheilungsanwendungen, insbesondere bei Verbänden und Gelen auf Hyaluronsäurebasis (HA), sowie bei der Vorbereitung von mit Heparosan vernetzten Hydrogelen, die in injizierbaren Hautfüllern verwendet werden.

Hydrogele

Hydrogele werden aus hydrophilen Monomeren und/oder hydrophoben Monomeren gebildet. Hydrophile Monomere sind für die Bildung der wasserabsorbierenden Eigenschaften von Hydrogelen unerlässlich, während hydrophobe Monomere die strukturelle Integrität verbessern und das Schwellverhalten kontrollieren können. Die hydrophilen Monomere können Feuchtigkeit halten und eine biokompatible Umgebung schaffen. Dadurch sind sie ideal für Kontaktlinsen, ophthalmische Geräte, Systeme für die Arzneimittelfreisetzung, Wundverbände und als Gerüst in der Gewebetechnik.

Monomere für die Polymerproduktion

Monomere sind die grundlegenden Bausteine von Polymeren, die große Moleküle aus sich wiederholenden Einheiten sind. Die Auswahl der Monomere bestimmt die wichtigsten Polymereigenschaften wie Festigkeit, Flexibilität, thermische Stabilität und chemische Beständigkeit. 

Monomere für Beschichtungen und Klebstoffe

Monomere sind für die Formulierung von Beschichtungen und Klebstoffen mit individuell angepassten Leistungsmerkmalen unerlässlich. Acrylmonomere werden in wasserbasierten Lacken und Beschichtungen verwendet und verleihen Haltbarkeit und UV-Beständigkeit. Epoxidmonomere bieten eine starke Haftung und Chemikalienbeständigkeit, wodurch sie ideal für Klebstoffe und Beschichtungen in der Bau- und Automobilindustrie sind. Darüber hinaus sind UV-absorbierende Monomere zur Verbesserung von Schutz und Leistung für ophthalmische Anwendungen unerlässlich.

Beschichtungen auf ophthalmischen Geräten

UV-Blocker in der Augenheilkunde sind spezielle Materialien oder Beschichtungen, die zur Absorption oder Reflexion von ultravioletter (UV) Strahlung entwickelt wurden, um die Augen vor schädlicher UV-Strahlung zu schützen. Diese Blocker sind für verschiedene ophthalmologische Produkte, einschließlich Brillen, Kontaktlinsen und Intraokularlinsen, unerlässlich. Ein bemerkenswertes Beispiel ist das Monomer 2-(4-Benzoyl-3-hydroxyphenoxy)Ethylacrylat, das als UV-blockierende Beschichtung für Kontaktlinsen verwendet wird.

Monomere in der Synthese von Nanomaterialien

Monomere, einschließlich Nanopartikeln mit einzigartigen Eigenschaften, spielen eine entscheidende Rolle bei der Synthese von Nanomaterialien. Diese Nanopartikel werden häufig in der Arzneimittelverabreichung, medizinischen Bildgebung und in Sensoranwendungen eingesetzt und bieten im Nanobereich erweiterte Funktionen.

Monomere für intelligente Polymere

Monomere können polymerisiert werden, um intelligente Polymere zu schaffen, die diverse Ansprechverhalten auf Reize aufweisen. Diese Monomere sind darauf ausgelegt, auf externe Reize wie Temperatur, pH-Wert, Licht oder elektrische Felder zu reagieren.

Ein weit verbreitetes Monomer für thermoreaktive Polymere ist N-Isopropylacrylamid (NIPAM). Es weist eine geringe kritische Lösungstemperatur (LCST) auf und geht von hydrophil zu hydrophob über. Bei einer Erwärmung über eine bestimmte Temperatur fällt es aus der Lösung aus. In ähnlicher Weise werden Acrylsäuremonomere zur Produktion von pH-empfindlichen Polymeren polymerisiert, die bei geringem pH-Wert ihrer Umgebung aufquellen bzw. bei hohem pH-Wert schrumpfen.

Polymere mit thermischem Ansprechverhalten

Poly(N-Isopropylacrylamid) (PNIPAM) ist ein Polymer mit thermischem Ansprechverhalten, das häufig in Biosensoren für die temperaturabhängige Analyterkennung eingesetzt wird. Es ermöglicht eine kontrollierte Freisetzung von Signalmolekülen oder Reagenzien bei Erreichen einer bestimmten Temperatur, wodurch Leistung und Empfindlichkeit von Sensoren verbessert werden.

pH-empfindliche Polymere

PH-reaktive Polymere werden in Systemen zur Medikamentenfreisetzung verwendet, die ihren Wirkstoff unter bestimmten pH-Bedingungen freisetzen. PH-reaktive Polymere, wie Poly(Acrylsäure), werden auch in Biosensoren verwendet, um Veränderungen des pH-Werts zu erkennen, die auf das Vorhandensein von Biomolekülen (z. B. Glucose oder Laktat) hinweisen oder den Zustand einer biologischen Umgebung, z. B. einer Infektion, wiedergeben können.

Darüber hinaus werden pH-empfindliche Polymere in Wundheilungsmaterialien eingesetzt, wie etwa in intelligenten Wundverbänden, die auf pH-Veränderungen im Wundmilieu reagieren. Da der pH-Wert aufgrund von Infektionen oder Heilung schwankt, können diese Materialien anschwellen, ihre Eigenschaften anpassen, um eine optimale Feuchtigkeit zu erhalten, oder therapeutische Wirkstoffe nach Bedarf freisetzen.

Biobasierte Monomere

Biobasierte Monomere sind organische Verbindungen, die nicht aus fossilen Brennstoffen, sondern aus erneuerbaren biologischen Ressourcen wie Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen gewonnen werden. Diese Monomere tragen zur Entwicklung biologisch abbaubarer und biokompatibler Polymere bei, fördern die Nachhaltigkeit und verringern die Umweltauswirkungen, die mit herkömmlichen petrochemischen Polymeren einhergehen. Polymilchsäure (PLA) ist ein weit verbreitetes, biologisch abbaubares Polymer, das häufig in Verpackungen und Einwegprodukten zu finden ist. Biokompatible Polymere wie Polyethylen und Poly(Methylmethacrylat) (PMMA) werden bei Implantaten, Prothesen und in der Gewebetechnik verwendet.