DOW-UAP-D119: ביו-חומרים - סקירה רפואית משתלי סיליקון ועד קרומי דיאליזה

קובץ: DOW-UAP-D119_AAWSAP-DIRD-Biomaterials-January-7-2010.pdf סוכנות מקור: סוכנות הביון הביטחונית של ארה"ב (DIA), משרד ההתרעה הביטחונית (Defense Warning Office), במסגרת תוכנית AAWSA סוג מסמך: מסמך עזר מודיעיני ביטחוני (Defense Intelligence Reference Document, DIRD), סדרת "Acquisition Threat Support"; מספר בקרה DIA-08-0912-006 תאריך: 7 בינואר 2010 (תאריך סגירת המידע, ICOD: 1 בדצמבר 2009) סיווג: UNCLASSIFIED//FOR OFFICIAL USE ONLY, כשהסייג FOUO מחוק בקו בכל עמוד; שוחרר לציבור ב-2026 מספר עמודים: 32 VIRIN: 260918-D-D0360-1108 שחרור PURSUE: 6

תקציר

"Biomaterials" (ביו-חומרים) הוא מסמך עזר מודיעיני מ-7 בינואר 2010, עם תאריך סגירת מידע של 1 בדצמבר 2009, שהוכן בידי אגף תמיכת הרכש (DWO-3) של משרד ההתרעה הביטחונית, במנהלת הניתוח של ה-DIA. שם המחבר מושחר ובמקומו מופיע "AAP Person 65". ההערה המנהלית היא הנוסח הקבוע של הסדרה: "one in a series of advanced technology reports produced in FY 2009" (אחד מסדרה של דוחות טכנולוגיה מתקדמת שהופקו בשנת הכספים 2009) במסגרת תוכנית AAWSA, עם הפניית שאלות אל AAP Person 1, מנהל התוכנית, בכתובת של ה-DIA בוושינגטון, ואזהרה שאסור להמשיך ולהפיץ את התצלומים.

אחרי מבוא ובו שני תת-פרקים קצרים ("Importance of Biocompatibility", חשיבות התאימות הביולוגית, ו-"Science of Biomaterials", מדע הביו-חומרים), המסמך עובר על כעשרים פרקים נושאיים, מחיישנים ביולוגיים וסיליקונים ועד שתלי טיטניום ודיאליזה, ומסתיים בפרק "Summary and Recommendations" בן שתי פסקאות. הוא עשיר באיורים, 31 במספר, רבים מהם תצלומי מוצרים וחומרי שיווק, ובניגוד למסמכים האחים DOW-UAP-D117 ו-DOW-UAP-D118 אין בו מקורות או הערות שוליים כלל.

המסמך אינו מזכיר עב"מים או UAP. בולט עוד יותר שהוא אינו מזכיר גם כלי טיס, טיסות חלל, טייסים או שימושים צבאיים. הביטוי היחיד במסמך שחורג מרפואה אזרחית הוא הערה שחיישנים ביולוגיים מנטרים רקמות "for medical therapeutics or for assessing human performance" (לטיפול רפואי או להערכת ביצועי אדם; עמוד 8). אם הוא משרת תחום עבודה כלשהו מתוך מסמך היעדים של התוכנית (DOW-UAP-D110), הרי זה השפעות על האדם (human effects), ממשק האדם (human interface) או קטגוריית הנושאים התומכים, אבל המסמך עצמו אינו יוצר קשר כזה.

מאמר מחקר

הגדרות ובעיית התאימות הביולוגית

המסמך פותח בהגדרה: "Biomaterials are metals, ceramics, polymers, glasses, carbons, and composite materials intended to interface with biological systems" (ביו-חומרים הם מתכות, קרמיקה, פולימרים, זכוכיות, פחמנים וחומרים מרוכבים שנועדו לפעול בממשק עם מערכות ביולוגיות; עמוד 5). בדרך כלל הם אינם חיים, אף ש"recent definitions also include living skin and tissues produced in culture" (הגדרות חדשות כוללות גם עור ורקמות חיים שגודלו בתרבית). המחבר מבחין בין חומרים תואמים ביולוגית ממקור סינתטי (מפרקי ירך מלאכותיים, תומכנים, קוצבי לב, צנתרים), חומרים ביולוגיים כמו עצם, וחומרים ביומימטיים, כמו ציפוי ההידרוקסיאפטיט על מפרקי ירך מלאכותיים, הדומה לציפוי של קונכיות רכיכות. השימושים שהוא מונה חורגים בהרבה משתלים: תרביות תאים, בדיקות חלבוני דם, שתלים להסדרת פוריות בבקר, מערכי גנים לאבחון, גידול צדפות ו"biochips" של תאים וסיליקון (עמוד 6).

איור 2 ממחיש את היקף התחום במספרי התקנים שנתיים בעולם: 300,000,000 צנתרים, 75,000,000 עדשות מגע, 25,000,000 מכשירי דיאליזה, 7,000,000 עדשות תוך-עיניות, יותר מ-2,000,000 תומכנים לכלי הדם, 1,000,000 תותבות ירך וברך, 500,000 שתלים דנטליים, 400,000 שתלי כלי דם, 300,000 שתלי חזה, 200,000 מסתמי לב, 200,000 קוצבי לב ו-100,000 התקני עזר לחדר השמאלי, תחת הכיתוב "Millions of lives saved. The quality of life improved for millions more. A $100 billion industry" (מיליוני חיים ניצלו. איכות החיים השתפרה למיליונים נוספים. תעשייה של 100 מיליארד דולר; עמוד 7). לא מצוין מקור למספרים האלה.

הבעיה המרכזית היא התלכלכות ביולוגית (biofouling). אחרי ההשתלה פני ההתקן מתכסים בחלבונים, ברכיבי דם, בתאי מערכת החיסון ולעיתים ברקמת צלקת, תגובת גוף זר שמבודדת אותו מהגוף. בחיישנים מושתלים התמונה קודרת: ב"more than 600 reported studies since 1996" (יותר מ-600 מחקרים שדווחו מאז 1996) התוצאות היו גרועות כל כך "that many companies have abandoned implantable sensor devices altogether" (שחברות רבות נטשו לגמרי התקני חישה מושתלים), והמגמה היא לחיישנים אופטיים הממוקמים מחוץ לגוף (עמוד 6). המסמך מציין גם שביו-חומרים כפופים בדרך כלל ל"same very stringent safety requirements as those of new drug therapies" (אותן דרישות בטיחות מחמירות מאוד כמו תרופות חדשות; עמוד 7), נקודה שהוא חוזר אליה במסקנתו.

חיישנים ביולוגיים: המשימה הקשה ביותר

חיישנים ביולוגיים מושתלים, המנטרים גלוקוז, חמצן, חומציות הדם, הורמוני יותרת הכליה, פעילות עצבית, תפקוד הלב או לחץ דם, "place some of the greatest functional demands on biomaterials" (מציבים כמה מהדרישות התפקודיות הגבוהות ביותר לביו-חומרים). מסתם לב יכול לשאת תגובת גוף זר ברמה נמוכה, אבל אותה תגובה יכולה להפוך חיישן גלוקוז בדם ל"useless after a few days" (חסר תועלת אחרי ימים ספורים; עמוד 8). קרומי מגן מעבירים מולקולות קטנות וחוסמים חלבונים ותאים כמו מקרופאגים, אבל "No one biomaterial is best for all sensor applications" (אין ביו-חומר אחד שהוא הטוב ביותר לכל יישומי החישה): קרום שמעביר גלוקוז עלול שלא להעביר את החמצן שהחיישן זקוק לו. זרם הדם הוא "the most hostile location" (המקום העוין ביותר), גם לביצועי החיישן וגם בשל סכנת הקרישה. חומרי הקרום המוצלחים ביותר היו טפלון נקבובי, פוליאוריתנים וצלולוז אצטט (עמוד 9).

פולימרים: סיליקון, טפלון, חומרים מתכלים והידרוג'לים

המסמך מונה שבעה מהביו-חומרים המוכרים ביותר (סיליקון, טפלון, פולימרים מתכלים, הידרוג'לים, סגסוגות טיטניום, קרמיקה ומבנים רקמתיים) וחמישה מהיישומים הגדולים ביותר (התקני לב וכלי דם, מפרקי ירך וברך, עדשות מגע, שחרור תרופות ודיאליזה; עמוד 9). סיליקון, מבחינה כימית פולידימתילסילוקסן (PDMS), ש"often mistakenly called 'silicon'" (מכונה לעיתים קרובות בטעות "צורן"), תואם לדם, ניתן לעיקור וניתן לכוונון בקשיותו. המסמך מזכיר את הפשרה בתביעה הייצוגית נגד Dow Corning בשנת 1995 בעניין שתלי חזה, ומצטט את ממצא המכון לרפואה (Institute of Medicine) שלפיו מחלות רקמת חיבור, סרטן ומחלות עצביות "are no more common in women with breast implants than in women without implants" (אינן שכיחות יותר בנשים עם שתלי חזה מאשר בנשים בלעדיהם); לדבריו Dow יצאה מעסקי הסיליקון הרפואי (עמוד 10). חדירות הגזים של הסיליקון הופכת אותו לחומר סטנדרטי בקרומי חיישני חמצן ופחמן דו-חמצני, והוא משמש גם בצינורות טרכאוסטומיה וביריעות Mepiform לטיפול בצלקות קלואידיות (עמודים 11-12).

טפלון (PTFE) אדיש וחלקלק בזכות הקשר החזק בין פחמן לפלואור; הצורה המורחבת שלו, ePTFE או Gore-Tex, נקבובית דיה כדי שרקמה תצמח לתוכה, ומשמשת בשתלי כלי דם ובשתלי שפתיים. אבל תחת לחץ או שחיקה PTFE משיר חלקיקי בלאי, ו"applying it in the wrong circumstances" (שימוש בו בנסיבות הלא נכונות) עלול לעורר תגובה "that no longer qualifies as 'biocompatible'" (שכבר אינה עונה להגדרה "תואם ביולוגית"; עמוד 14). פולימרים מתכלים מתפרקים בשני שלבים, הידרוליזה לשרשראות קצרות ואחריה פירוק אנזימטי, ומסתיימים ב"שחיקה נפחית" (bulk erosion), המנגנון של "All the commercially available synthetic devices and sutures" (כל ההתקנים והתפרים הסינתטיים הזמינים מסחרית; עמוד 15). כאן מופיע הטיעון הקליני הבהיר ביותר במסמך: קיבוע עצם בפלטת פלדת אל-חלד קשיחה חוסך מן העצם המחלימה את העומס, ולכן העצם נוטה להישבר שוב כשהפלטה מוסרת, ואילו קיבוע מתכלה יכול להעביר את העומס בהדרגה ואינו מחייב הוצאה. פולילקטיד (PLA), המופק מעמילן תירס בארצות הברית או מקני סוכר במקומות אחרים, משמש בתפרים, בברגים, בקרומים דנטליים ובמיקרו-כדוריות לתרופות; יריעת PLA המונחת על הלב אחרי ניתוח לב פתוח נשארת "a week or so" (כשבוע) ואז מתמוססת (עמודים 16-17). פוליאתילן גליקול יוצר משטחים "nonfouling" (עמידים להתלכלכות), והידרוג'לים כמו poly(HEMA), עם תכולת מים "of up to 90 percent" (של עד 90 אחוז), משמשים לשחרור תרופות, לגידים מלאכותיים, לדבקים לריפוי פצעים, לעור מלאכותי ולעדשות מגע (עמודים 17-18).

מתכות וקרמיקה

שתלי ירך מטיטניום "often show no visible sign of their existence" (לעיתים קרובות אינם מסגירים את קיומם בשום סימן נראה) ו"In adults, they can last a lifetime" (אצל מבוגרים הם יכולים להחזיק כל החיים; עמוד 18). ביו-קרמיקה נעה בין תחמוצות אדישות לחומרים נספגים שהגוף מחליף בסופו של דבר. אלומינה משמשת כמשטח המפרק בתותבות ירך מלאות "for more than 20 years" (כבר יותר מ-20 שנה) בזכות החיכוך והבלאי הנמוכים מאוד שלה; הידרוקסיאפטיט, המעובד למבנה נקבובי "bone-like" (דמוי עצם), משמש בתותבות חוליות, בעצמות האוזן התיכונה ובשיקום הלסת; ושלדי אלמוגים אפשר להפוך להידרוקסיאפטיט בחימום (עמוד 19). חרסינות דנטליות יכולות להיות קשות מאמייל טבעי אך פריכות ממנו, ותחמוצת הזירקוניום, בעלת חוזק בכפיפה בשלוש נקודות "exceeding 900 megapascals" (העולה על 900 מגה-פסקל), מוצגת כחומר העתיד לגשרים ולמבנים על גבי שתלים, בעיצוב בתבניות CAD/CAM (עמוד 20).

פרק מאוחר יותר חוזר לטיטניום (עמודים 29-31). לשכבת התחמוצת הדקה והצמודה שלו, טיטניה, מיוחסת עמידותו בנוזלי גוף חמים ומלוחים, ו"Essentially all pacemakers, neurostimulators, and various other implanted medical devices" (כמעט כל קוצבי הלב, הממריצים העצביים והתקנים רפואיים מושתלים אחרים) משתמשים בו כמעטפת. המסמך מספר את סיפור האוסאואינטגרציה (osseointegration): ב-1952 קיבע הפרופסור השוודי פר-אינגוואר ברונמרק (Per-Ingvar Brånemark) עצם חיה של ארנב בתוך מחזיק טיטניום, ואחרי ימים רבים גילה שהשניים התאחו כל כך עד שאי אפשר היה להפרידם; "He called this osseointegration and saw the possibilities for human use" (הוא כינה זאת אוסאואינטגרציה וראה את האפשרויות לשימוש בבני אדם; עמוד 29). לאחר מכן הוא מונה טיפולי שטח (התזת חול, איכול פלזמה, יצירת גומות בחומצה, ומ-2008 גם גומות שנמסות בלייזר), ציפויי הידרוקסיאפטיט בעובי של כמיקרון, אבקה ננומטרית כדורית של הידרוקסיאפטיט וטיפולי סילאן המושכים פרוטאוגליקנים וקולגן, ומעדיף את סגסוגת Ti-6Al-4V על פני קובלט-כרום לשתלים מצופים בשל מיגון מאמצים (stress shielding) נמוך יותר (עמודים 30-31).

רקמות, דם, עיניים ותרופות

הנדסת רקמות, כותב המחבר, היא "a bit of a misnomer" (שם שגוי במידת מה), שכן למעשה מדובר בתרבית תאים מתקדמת (עמוד 20). תאים ומולקולות איתות נזרעים בפיגומים מתכלים ונקבוביים בצורת העצם או הרקמה החסרה (איור 19), ו"Perhaps the biggest challenge" (אולי האתגר הגדול ביותר) הוא לגדל כלי דם בזמן, שכן בלי אספקת דם "cells will die, and mass infection will occur" (התאים ימותו ויתפתח זיהום נרחב; עמוד 21). פיגומים שנבנים בהזרקה ממוחשבת דמוית הדפסת דיו יכולים לייצר מבנים פשוטים, כמו הסחוס של אוזן שאבדה בתאונה, אבל לא איברים מורכבים כמו לב או כליה (עמוד 22).

מגע עם דם הוא הסביבה התובענית ביותר. איור 21 מפרט את משך המגע, מדקות עד שעות בחוטי הכוונה ועד "lifetime" (כל החיים) בשתלי כלי דם, במסתמי לב ובתומכנים (עמוד 23). חומרים בזרם הדם נוטים לעורר היווצרות קריש (thrombus), שעלול להשתחרר ולגרום לשבץ או לתסחיף; שתלים צרים, בקוטר פנימי של פחות מ-5 מילימטר, הם "'safe' only when anticoagulant drugs are used" ("בטוחים" רק בשימוש בתרופות נוגדות קרישה), ושתלים שהתיישבו בהם חיידקים עמידים לאנטיביוטיקה כמו MRSA עלולים לחייב הוצאה לפני שאפשר להתגבר על הזיהום (עמוד 24). המסמך מתאר את שתלי כלי הדם מטפלון של Gore ואת הטלאים שלה לסגירת פגם במחיצה הבין-עליתית אצל תינוקות, מסתם Björk-Shiley מפלדת אל-חלד וטפלון, תומכני פלדה המורחבים בבלון ותומכנים מניטינול המתרחבים מעצמם, שנשמרים מכווצים בעזרת תמיסת מלח קרה ונפתחים בחום הגוף בזכות אפקט זיכרון הצורה (עמודים 23-26). עדשות המגע זוכות להיסטוריה קצרה, שמייחסת את העדשות הרכות המודרניות לכימאי הצ'כי אוטו ויכטרלה (Otto Wichterle) ולעוזרו דרהוסלב לים (Drahoslav Lím), ואחריהן PMMA, עדשות קשיחות חדירות לגז שנוצרו מהוספת סיליקון לאקריליים, והידרוג'לים של סיליקון שהושקו ב-1999 (עמודים 26-27). פולימרים לשחרור תרופות, שהמניע העיקרי לפיתוחם הוא הצורך בשחרור איטי של אינסולין בסוכרת לא יציבה, מציעים מתן ממוקד, שחרור ממושך וייצוב התרופה; הפולימרים המקובלים PLA ו-PLGA נמצאים בשימוש "for more than 20 years" (כבר יותר מ-20 שנה; עמודים 27-29).

דיאליזה ומסקנת המסמך

הפרק הטכני האחרון מסביר המודיאליזה: דם הנשאב בשתי מחטים גדולות זורם דרך אלפי סיבים חלולים, ופסולת מפעפעת החוצה. "The design of dialyzers is primarily an exercise in biomaterial selection" (תכנון מכשירי דיאליזה הוא בעיקרו תרגיל בבחירת ביו-חומרים), כותב המחבר, ומציין את Cuprophane כקרום הנפוץ ביותר. קרומים בעלי ספיקה גבוהה (high-flux) נועדו להעביר בטא-2-מיקרוגלובולין (11,600 דלטון) אך לא אלבומין (כ-66,400 דלטון), והדיאליזה מחזיקה בחיים "millions of people" (מיליוני אנשים), בדרך כלל במשך כמה שעות, שלוש עד ארבע פעמים בשבוע (עמודים 31-32).

הפרק "Summary and Recommendations", למרות שמו, אינו כולל המלצות. הוא טוען שמאחר שביו-חומרים "often serve critical, perhaps life-and-death, functions" (ממלאים לעיתים קרובות תפקידים קריטיים, אולי של חיים ומוות), בדיקתם דורשת כסף וזמן רבים, ו"This appears to be the reason the biomedical industry is slow to produce and accept new materials" (נראה שזו הסיבה שהתעשייה הביו-רפואית איטית בייצור ובאימוץ של חומרים חדשים). חומרי השתלים הקיימים זמינים בדרך כלל כבר יותר מ-20 שנה, ו"most of the innovation is occurring in devising new ways to embody the materials and apply them to new applications" (רוב החדשנות מתרחשת בפיתוח דרכים חדשות לגלם את החומרים וליישם אותם ביישומים חדשים; עמוד 32).

מה שאין במסמך

הניגוד למסמכים האחים שלו חד. DOW-UAP-D117 (זכוכיות מתכתיות) ו-DOW-UAP-D118 (חומר ניתן לתכנות), שנכתבו כשלושה שבועות קודם לכן, ממסגרים את נושאיהם סביב תעופה וחלל ומציעים אופקי זמן מפורשים (20 עד 50 שנה; 2050). מסמך זה אינו מציע לוח זמנים, תחזית, הערכה של מחקר זר או יישום כלשהו מחוץ לרפואה האזרחית. הוא אינו מביא מקורות, ולכן אי אפשר להתחקות מתוכו אחר הנתונים שלו, כולל מספרי ההתקנים ו"600 המחקרים", ורבים מאיוריו הם חומרי יצרנים (תמונות לפני ואחרי של שתלי שפתיים מ-ePTFE, פרסומת של Polysciences, גרפיקה של מחסום PLA עם הסיסמה "The Clear Choice", מוצרי Gore).

יש בו גם פליטות עריכה. מאיור 25 ואילך הכיתובים אינם תואמים את רשימת האיורים ואת הטקסט: שני איורים נושאים את המספר 25 ושניים את המספר 26, עדשת המגע מופיעה כאיור 25 אך מוזכרת בטקסט כאיור 27, וקרום ה-Cuprophane מתואר בכיתוב כאיור 29 אך מוזכר כאיור 31. פולימר פיגומים מכונה CSLA בטקסט ו-CSLG בכיתוב, והטקסט והאיור על הדיאליזה חלוקים בצבע הנקודות. שתי קביעות טכניות שונות גם מהתיאור המקובל: המסמך מתאר את PLA כקצר חיים (ימים) ואת PGA כארוך חיים יותר (חודשים), בעוד ש-PGA מתואר בדרך כלל כמתפרק המהיר מבין השניים, וההיסטוריה של עדשות המגע ממקמת את PMMA אחרי העדשה הרכה, אף שעדשות PMMA קשיחות קדמו לה.

משמעות

לארכיון, ערכו העיקרי של המסמך הוא כעדות לרוחב שאליו התפרשה סדרת העיון של AAWSAP. התיאור הרשמי מזהיר ש"not every DIRD in the series directly concerns aerospace systems or future threat assessment" (לא כל DIRD בסדרה עוסק ישירות במערכות אווירו-חלליות או בהערכת איומים עתידיים); זהו המקרה המובהק ביותר מבין מסמכי ה-DIRD המוקדמים. המסמך אינו מסביר מדוע הופקה חוברת מבוא רפואית כללית על שתלים, תומכנים ועדשות מגע במסגרת תוכנית למערכות נשק אווירו-חלליות מתקדמות. מסמך היעדים של התוכנית כולל אמנם את תחומי ההשפעות על האדם וממשק האדם, והאזכור היחיד של "assessing human performance" הוא החוט היחיד לכיוון זה, אבל כל קשר כזה הוא הסקה שהמסמך עצמו אינו עושה.

כשלעצמו, המסמך הוא סקירה סבירה ברמת ספר לימוד של תחום הביו-חומרים כפי שהיה בסביבות 2009, והשיפוט המרכזי שלו, שבדיקות בטיחות קושרות את הרפואה לחומרים מבוססים כמו סיליקון, טפלון, פוליאסטרים מתכלים, קרמיקה וטיטניום, סביר ומנומק בבהירות. היעדר המקורות, הדימויים המסחריים וטעויות העריכה מגבילים את ערכו כחומר עיון, ואין בו דבר על UAP.

אנשים מרכזיים

מקומות

מושגי מפתח

ציטוטים בולטים

"Experiences of many investigators (more than 600 reported studies since 1996) with the biocompatibility of biomaterials related to the function of implanted biosensors have been poor such that many companies have abandoned implantable sensor devices altogether." (ניסיונם של חוקרים רבים (יותר מ-600 מחקרים שדווחו מאז 1996) עם התאימות הביולוגית של ביו-חומרים בהקשר לתפקוד חיישנים ביולוגיים מושתלים היה גרוע, עד כדי כך שחברות רבות נטשו לגמרי התקני חישה מושתלים.) -- עמוד 6

"Because of this, biomaterials are usually subjected to the same very stringent safety requirements as those of new drug therapies." (בשל כך, ביו-חומרים כפופים בדרך כלל לאותן דרישות בטיחות מחמירות מאוד החלות על תרופות חדשות.) -- עמוד 7

"These types of responses are not specifically important to implantable devices that have structural rather than sensing functions, such as heart valves, but they can completely render a biosensor for blood glucose, for example, useless after a few days." (תגובות מסוג זה אינן חשובות במיוחד בהתקנים מושתלים שתפקידם מבני ולא חישתי, כמו מסתמי לב, אבל הן יכולות להפוך, למשל, חיישן גלוקוז בדם לחסר תועלת לחלוטין אחרי ימים ספורים.) -- עמוד 8

"No one biomaterial is best for all sensor applications, primarily because different biomaterials behave differently relative to the substance being sensed." (אין ביו-חומר אחד שהוא הטוב ביותר לכל יישומי החישה, בעיקר משום שביו-חומרים שונים מתנהגים באופן שונה ביחס לחומר הנמדד.) -- עמוד 8

"This is a bit of a misnomer in that it is an advanced form of cell culture and cellular biology and has little in common with engineering in the classical sense of application of mathematics and physics to problems." (זהו שם שגוי במידת מה, שכן מדובר בצורה מתקדמת של תרבית תאים וביולוגיה תאית, ויש לה מעט מן המשותף עם הנדסה במובן הקלאסי של יישום מתמטיקה ופיזיקה לבעיות.) -- עמוד 20

"Perhaps the biggest challenge for tissue engineering is how to ensure angiogenesis in a timely fashion within the scaffold construct; without a blood supply, cells will die, and mass infection will occur." (אולי האתגר הגדול ביותר של הנדסת רקמות הוא להבטיח היווצרות כלי דם בזמן בתוך מבנה הפיגום; בלי אספקת דם התאים ימותו ויתפתח זיהום נרחב.) -- עמוד 21

"The design of dialyzers is primarily an exercise in biomaterial selection." (תכנון מכשירי דיאליזה הוא בעיקרו תרגיל בבחירת ביו-חומרים.) -- עמוד 32

"Existing materials for implants are generally based on materials that have been available for more than 20 years. Biodegradable materials, particularly the polylactide and glycolide, have a long history of safe and effective use. Building on this solid foundation, most of the innovation is occurring in devising new ways to embody the materials and apply them to new applications." (חומרי השתלים הקיימים מבוססים בדרך כלל על חומרים הזמינים כבר יותר מ-20 שנה. לחומרים מתכלים, ובמיוחד לפולילקטיד ולגליקוליד, יש היסטוריה ארוכה של שימוש בטוח ויעיל. על בסיס איתן זה, רוב החדשנות מתרחשת בפיתוח דרכים חדשות לגלם את החומרים וליישם אותם ביישומים חדשים.) -- עמוד 32