Abstract
This paper deals in the first part with the optimisation of IR-ATR-spectrometry (crystal material, sample size, sample location on the reflection element, applied pressure) in order to carry out relative-quantitative analyses of the main components in polyurethane-silicone-copolymers. After that a characteristic relative standard deviation of v=0.64% has been achieved by investigating the composition of a standard intraaortic balloon pump.
In a second part analyses of implanted and non-implanted membranes, synthetised after different methods, are described. Significant changes of the surface-composition have been found. A “relative blood compatability-index” has been formed, which is an indicator of the polyurethane-silicone-content relative to a standard intraaortic balloon pump (information depth = 3 Μm).
By correlation of these index-values with in vivo-investigations and literature values it was found that blood-compatible surfaces have indices ≧80% and that samples with indices of ≦ 65% are thrombogenic.
In that way membrane samples not usable for implantation could be identified and new ways for producing membranes in actificial hearts could be checked.
Zusammenfassung
In der vorliegenden Arbeit wird zunÄchst die Anwendbarkeit der IR-ATR-Spektrometrie (GerÄt: Perkin-Elmer, Mod. 180) zur relativ-quantitativen Analyse des HauptkomponentenverhÄltnisses von Polyurethan-Silicon-Copolymeren untersucht. Nach Optimierung der Analysenparameter (Kristallmaterial, Probengrö\e, Probenlage, Anpre\druck, Auswertemethode) wurde eine reprÄsentative Analysenreproduzierbarkeit von v=0,64% ermittelt.
Anschlie\end an die Modelluntersuchungen an Standardproben (Teile von handelsüblichen intraaortalen Ballonpumpen) wurden Messungen der Zusammensetzung von verschiedenen MembranoberflÄchen durchgeführt. Je nach Herstellungsmethode der Copolymerisate wurden signifikant unterschiedliche OberflÄchenzusammensetzungen festgestellt. Durch Korrelation der Analysenresultate und klinischen Beobachtungen bzw. Literaturwerten wurde ein „relativer BlutvertrÄglichkeitsindex“ abgeleitet, welcher ein Ma\ für das VerhÄltnis Polyurethan/Silicon an der ProbenoberflÄche (Informationstiefe ≦ 3 Μm) relativ zu einer Standardzusammensetzung ist. Blutkompatible OberflÄchen haben Indices ≧ 80%, OberflÄchen mit Indices ≦ 65% neigen zur ThrombogenitÄt.
Auf diese Weise konnten zur Implantation ungeeignete Proben erkannt und Resultate neuer Herstellungsverfahren für Membranen in künstlichen Herzen auf ihre BlutkompatibilitÄt überprüft werden.
This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.
Similar content being viewed by others
Literatur
Deutsch, M., Fasching, W., Losert, U., Stellwag, F., Thoma, H., Unger, F., Wolner, E., Polzer, K., Navratil, J.: Transact. European Soc. Artificial Organs II, 1975
Fasching, W., Deutsch, M., Haider, W., Losert, U., Peter, W., Stellwag, F., Thoma, H., Unger, F., Wolner, E., Polzer, K., Navratil, J.: Langenbeck Arch. Chirurgie, Suppl., Chirurg. Forum 1975
Harrick, N. J.: Internal reflection spectroscopy. New York: Intersc. Publ. 1967
Kellner, R.: Anal. Chim. Acta 70, 275 (1974)
Kellner, R., Gidaly, G.: Mikrochim. Acta
Korte, F. (Hrsg.): Methodicum Chimicum, Bd. 1 Analytik, Teil 1, Kap. 1. Stuttgart: G. Thieme, New York-London: Acad. Press 1973
Malissa, H.: Problems on Standards and standard qualities in environmental analysis; Vortrag anlÄ\lich des 6th Annual Symposium on Recent Advances in the Analyt. Chemistry of Pollutants, Wien 21.–23. April 1976; siehe Fresenius Z. Anal. Chem. 282, 407 (1976)
Nyilas, E.: Verfahren zur Herstellung von Polyurethan-Polysiloxan-Mischpolymeren, DP 1944969 v. 16. 12. 1971
Nyilas, E.: Privatmitteilung
Nyilas, E., Chiu, Th., Herzlinger, G. A., Federiko, A.: Study of the interaction of plasmaprotein with prosthetic surfaces, Nr. AMP 425, NIH-NOI-HB-3-2917, Annual Progress report, Washington DC 1974
Nyilas, E., Ward, R. S., Jr.: Development of blood compatible elastomers V: Surface structure and blood compatibility of Avcothane elastomers; Vortrag anlÄ\lich des Symposiums über “Reactions at Polymer Surfaces”, Division of Polymer Chemistry, National Meeting of the American Chemical Society, August 24–29, 1975, Chicago. Wird in Polymer Preprints publiziert
Olsen, D. B., Unger, F., Lawson, J., Kessler, T., Kolff, J., Kolff, W. J.: J. Thoracic Cardiovasc. Surg. 70, 250–255 (1975)
Unger, F.: Konstruktion eines künstlichen Herzens: Ellipsoidherz. österreich. Patentanmeldung 1495/75
Unger, F., Braun, W., Fasching, W., Holle, J., Losert, U., SpÄngler, H. P., Stellwag, F., Syre, G.: Acta Chirurgica Austriaca 7, 58–61 (1975)
Unger, F., Olson, D. B., Oster, H., Kolff, W. J.: Europ. Surg. Research 6, 143 (1975)
Volkmann, H.: Handbuch der IR-Spektroskopie. Weinheim: Verlag Chemie 1972
Author information
Authors and Affiliations
Additional information
Mit Unterstützung des Ludwig Boltzmann-Institutes für herzchirurgische Forschung an der 2. Chirurgischen UniversitÄtsklinik in Wien und des Fonds zur Förderung der wissenschaftlichen Forschung in österreich.
Die Autoren danken den Herren UniversitÄtsprofessoren Dr. H. Malissa und Dr. J. Navratil für das fördernde Interesse an dieser Arbeit.
Weiters gilt unser Dank Frl. Krausler, Herrn Hospes und Herrn Müller für die Herstellung der Proben sowie Herrn Dipl.-Ing. Gidaly für die Aufnahme einiger IR-Spektren.
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Kellner, R., Unger, F. IR-Spektroskopische Charakterisierung der BlutvertrÄglichkeit von Polyurethan-Silicon-Copolymeren. Z. Anal. Chem. 283, 349–355 (1977). https://doi.org/10.1007/BF00442354
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF00442354