Le PVA, en tant que polymère synthétique, n'a présenté aucune toxicité ni réaction allergique lors de son utilisation. De nombreuses études toxicologiques ont montré que les hydrogels PVA ont une faible toxicité pour les cellules et les tissus, ce qui conforte fortement leur sécurité et leur application généralisée dans le domaine médical. La non-toxicité des hydrogels PVA en fait des matériaux d'implant et des supports d'administration de médicaments idéaux, offrant une option plus sûre et plus fiable tout en évitant les réactions indésirables pouvant résulter des matériaux chimiques traditionnels. Dans les applications médicales, les microparticules d'alcool polyvinylique ont été approuvées par la FDA pour être utilisées comme particules emboliques. Dans la recherche en génie biomédical, l'alcool polyvinylique a été étudié pour être utilisé comme matériau pour le cartilage artificiel, les applications médicales orthopédiques et les vaisseaux sanguins artificiels transplantés.
1.ophtalmologie
Le PVA possède d'excellentes propriétés filmogènes-et de rétention d'eau-, et ne provoque pas de sensation collante ni de vision floue, ce qui conduit à son utilisation précoce dans les gouttes oculaires. Ces dernières années, les hydrogels PVA préparés via des processus de congélation-décongélation ont été largement appliqués en ophtalmologie, comme dans les lentilles de contact et les cornées artificielles. Les lentilles de contact PVA hydrogel améliorent considérablement le confort de port grâce à leur haute perméabilité à l'oxygène, leur résistance aux dépôts de protéines et leur résistance à l'abrasion. Dès 1990, des lentilles de contact PVA à haute-teneur en eau-et à haute-perméabilité à l'oxygène-ont été préparées avec succès et leur biocompatibilité a été vérifiée. De plus, l'application de composites nano-hydroxyapatite (HA) avec du PVA dans des cornées artificielles peut améliorer la biocompatibilité, démontrant ainsi un potentiel d'application clinique prometteur.
2. pansement
Les pansements idéaux doivent posséder des propriétés telles que l'absorption des exsudats, l'hydratation de la plaie, la résistance aux infections, la respirabilité, d'excellentes propriétés mécaniques et la promotion de la croissance cellulaire. Les hydrogels PVA peuvent fournir une barrière cicatrisante humide, absorber les exsudats et peuvent être transformés sous diverses formes, offrant ainsi de larges perspectives d’application. Cependant, les hydrogels PVA purs ont tendance à gonfler après avoir absorbé un liquide, et leur élasticité et leurs propriétés mécaniques sont médiocres ; par conséquent, ils sont souvent utilisés en combinaison avec d’autres polymères. Des études ont montré que les hydrogels composites de PVA, tels que le PVA-HA, le PVA-chitosane, le PVA-alginate et le PVA-dextrane, peuvent améliorer considérablement les performances de gonflement, l'adsorption des protéines, la douceur et les propriétés antibactériennes, favoriser la cicatrisation des plaies et répondre aux exigences mécaniques, ce qui en fait des pansements hautes-performances.
3. Cartilage articulaire artificiel
Lors de la sélection de matériaux pour le cartilage articulaire artificiel, le matériau idéal doit posséder une élasticité et des propriétés mécaniques similaires à celles du cartilage naturel. Bien que le caoutchouc de silicone ait une bonne élasticité, il a une faible résistance à l'usure et est sujet au vieillissement et à la défaillance ; le polyuréthane, bien qu'élastique, contient des produits d'hydrolyse potentiellement biotoxiques. L'hydrogel PVA, en raison de sa structure poreuse similaire au cartilage naturel, est considéré comme l'un des matériaux alternatifs les plus idéaux. Les chercheurs ont injecté une solution de PVA de 10 à 20 % dans un moule en fibre d'acier inoxydable doté de trous de ventilation, puis ont utilisé une pression pour permettre à la solution de pénétrer dans le treillis en fibre. Après plusieurs cycles de congélation-décongélation et de déshydratation sous vide, des hydrogels PVA avec une teneur en eau de 40 % à 86.5 % ont été obtenus. Du ciment osseux a ensuite été utilisé pour le collage, obtenant ainsi une liaison solide entre le composant cartilagineux artificiel et le substrat en acier inoxydable. Une expérience de réparation du cartilage articulaire animal de quatre -mois n'a montré aucune réponse inflammatoire après l'implantation d'un hydrogel. De plus, certains chercheurs ont préparé des aérogels de PVA par des processus cycliques de congélation-dégel et de pré-étirement, puis les ont traités dans différentes solutions salines pour former des hydrogels de PVA. Les hydrogels ont une résistance à la traction de 41,0 MPa et un allongement à la rupture allant jusqu'à 228,0 %. Ils possèdent également des propriétés antibactériennes, antiseptiques et anti-radicaux libres, offrant de bonnes perspectives de développement dans le domaine du cartilage artificiel.
