Sentetik bir polimer olan PVA, kullanımı sırasında toksisite veya alerjik reaksiyonlar sergilememiştir. Çok sayıda toksikolojik çalışma, PVA hidrojellerinin hücre ve dokulara karşı düşük toksisiteye sahip olduğunu, güvenlikleri ve tıbbi alanda yaygın uygulamaları için güçlü bir destek sağladığını göstermiştir. PVA hidrojellerin toksik olmaması, onları ideal implant malzemeleri ve ilaç dağıtım taşıyıcıları haline getirir ve geleneksel kimyasal malzemelerden kaynaklanabilecek olumsuz reaksiyonları önlerken daha güvenli ve daha güvenilir bir seçenek sunar. Tıbbi uygulamalarda polivinil alkol mikropartiküllerinin embolik partiküller olarak kullanılması FDA tarafından onaylanmıştır. Biyomedikal mühendislik araştırmalarında polivinil alkolün yapay kıkırdak, ortopedik tıbbi uygulamalar ve yapay nakledilen kan damarları için bir malzeme olarak kullanılması araştırılmıştır.
1. oftalmoloji
PVA, mükemmel film-oluşturma ve su-tutma özelliklerine sahiptir ve yapışkanlığa veya bulanık görüşe neden olmaz, bu da göz damlalarında erken dönemde kullanılmasına yol açar. Son yıllarda, donma-çözülme işlemleriyle hazırlanan PVA hidrojelleri, kontakt lensler ve yapay kornealar gibi oftalmolojide yaygın olarak uygulanmaktadır. PVA hidrojel kontakt lensler, yüksek oksijen geçirgenliği, protein birikimine karşı direnci ve aşınma direnci nedeniyle kullanım konforunu önemli ölçüde artırır. 1990 gibi erken bir tarihte, yüksek-su-içeriğine sahip, yüksek-oksijen-geçirgenliğine sahip PVA kontak lensleri başarıyla hazırlandı ve biyouyumlulukları doğrulandı. Ayrıca, nano-hidroksiapatit (HA) kompozitlerinin PVA ile yapay kornealara uygulanması biyouyumluluğu artırabilir ve umut verici klinik uygulama potansiyelini ortaya koyabilir.
2. yara pansumanı
İdeal yara pansumanlarının eksüdayı emmesi, yarayı nemlendirmesi, enfeksiyona direnmesi, nefes alabilmesi, mükemmel mekanik özelliklere sahip olması ve hücre büyümesini teşvik etmesi gibi özelliklere sahip olması gerekir. PVA hidrojelleri nemli bir iyileşme bariyeri sağlayabilir, eksüdayı emebilir ve çeşitli şekillerde işlenebilmektedir, bu da geniş uygulama olanakları sunmaktadır. Bununla birlikte, saf PVA hidrojelleri, sıvıyı emdikten sonra şişmeye eğilimlidir ve elastikiyetleri ve mekanik özellikleri zayıftır; bu nedenle sıklıkla diğer polimerlerle kombinasyon halinde kullanılırlar. Çalışmalar, PVA-HA, PVA-kitosan, PVA-aljinat ve PVA-dekstran gibi kompozit PVA hidrojellerinin şişme performansını, protein adsorpsiyonunu, yumuşaklığı ve antibakteriyel özellikleri önemli ölçüde artırabildiğini, yara iyileşmesini destekleyebildiğini ve mekanik gereksinimleri karşılayarak bunları yüksek-performanslı yara pansumanları haline getirebildiğini göstermiştir.
3. Yapay eklem kıkırdağı
Yapay eklem kıkırdağı için malzeme seçiminde ideal malzemenin doğal kıkırdağa benzer elastikiyete ve mekanik özelliklere sahip olması gerekir. Silikon kauçuğun esnekliği iyi olmasına rağmen aşınma direnci zayıftır ve eskimeye ve arızalanmaya eğilimlidir; poliüretan elastik olmasına rağmen potansiyel biyotoksisiteye sahip hidroliz ürünlerine sahiptir. PVA hidrojel, doğal kıkırdak benzeri gözenekli yapısı nedeniyle en ideal alternatif malzemelerden biri olarak kabul edilmektedir. Araştırmacılar, havalandırma delikleri olan paslanmaz çelik fiber kalıba %10 ila %20 PVA çözeltisi enjekte etti ve ardından çözeltinin fiber ağına nüfuz etmesini sağlamak için basınç kullandı. Çoklu dondurma-çözülme döngüleri ve vakumla dehidrasyondan sonra, %40–86.5% su içeriğine sahip PVA hidrojelleri elde edildi. Daha sonra yapıştırma için kemik çimentosu kullanıldı ve yapay kıkırdak bileşeni ile paslanmaz çelik alt tabaka arasında güçlü bir bağ elde edildi. Dört-aylık bir hayvan eklem kıkırdağı onarım deneyi, hidrojel implantasyonundan sonra herhangi bir inflamatuar yanıt göstermedi. Buna ek olarak, bazı bilim adamları döngüsel dondurma-çözülme ve ön-germe işlemleri yoluyla PVA aerojelleri hazırladılar ve daha sonra PVA hidrojelleri oluşturmak için bunları farklı tuz çözeltilerinde işlediler. Hidrojeller 41,0 MPa'lık bir gerilme mukavemetine ve %228,0'a kadar kopma uzamasına sahiptir. Ayrıca antibakteriyel, antiseptik ve serbest radikal temizleyici özelliklere sahip olmaları, yapay kıkırdak alanında iyi bir gelişme potansiyeli olduğunu gösteriyor.
