生物医用高分子微球制备与应用

生物医用高分子微球制备与应用
生物医用高分子微球制备与应用

生物医用高分子微球的制备与应用

陈瑜陈明清**刘晓亚杨成

(无锡轻工大学化学与材料项目学院无锡 214036>

高分子微球以其分子结构的可设计性吸引了越来越多的科学工作者的兴趣,进而更加快了其开发应用的步伐。美国等西方发达国家在这一研究领域起步较早,技术力量已相当强。日本在这一研究领域中投入大量人力和财力,获得了众多的成果与专利。近年来我国也有不少的科研人员开始从事该领域的研究,并取得了一定的成果,但总的来说与国外相比仍有差距。

高分子微球可以通过选择聚合单体和聚合方式从分子水平上来设计合成和制备,并且可以比较方便地控制其尺寸的大小和均一性,使之具有所需要的特定性能与功能。这种微观结构和性能的可设计性,使得高分子微球在对材料特性要求较高的生物医学领域中显示出巨大的发展潜力。本文拟对近几年来报道的几种核-壳复合型高分子微球制备方法以及高分子微球在生物技术和医学诊治方面的应用加以综述。

1 生物医用高分子微球的制备方法

生物医用高分子微球通常为核-壳复合结构,其中壳层具有生物活性或对特定环境有亲合性,而核作为这类活性大分子的载体,使微球具有一定的稳定性;或者,核为具有一定生物功能性的高分子,而壳层作为保护层,维持核内物质的活性。

图1 大分子单体法合成微球

1.1 大分子单体法(Macromonomer Method>

大分子单体具有确定的分子量和明确的结构,所以近来被广泛地用来制备高分子微球。首先将某一单体聚合成有一定聚合度的低聚物,再在低聚物上引入一具有聚合反应活性的基团(如碳碳双键等>,制得具有确定分子量的大分子单体。然后在含有大分子单体的介质中加入第二单体、引发剂,进行接枝共聚反应。若大分子单体为亲水的,第二单体为疏水的,则水相中的大分子单体接枝到疏水性的第二单体上成双亲性接枝共聚物,并逐渐形成胶粒。疏水性单体可扩散到胶粒内,进一步参加共聚反应。亲水性的大分子链则起到了稳定作用,防止胶粒的凝聚。于是形成了核为疏水,壳为亲水的高分子微球(如图1所示>[1-4]。反之,也可用逆相乳液聚合的方法制备疏水性高分子微球。微球的大小及其分布可以通过溶剂组成和加入的单体及大分子单体的量来控制。其大小

可从几十nm到几十 m的范围内变化。因为其形态的可控性及温和的聚合条件使得此类微球被广泛地应用于生物医学领域[5-7]。

1.2 种子聚合法(Seeded Polymerization>与动态溶胀法(Dynamic Swelling Method>首先在聚合单体中加入少量具有多官能团的单体(如对二乙烯苯等>合成交联型聚合物并作为种子,配制成单分散液。然后加入另一种单体、引发剂、交联剂,进行聚合反应。加入的单体聚合到种子乳胶粒表面,形成具有核-壳结构的微球[8,9]。种子聚合法制得的微球一般粒径较小,只有几μm。为了制得粒径较大(>5μm>的微球,可向含有种子聚合物微粒和某一单体的醇/水溶液中慢速连续地滴加水。在均匀搅拌下,处于单分散状态的种子微粒吸附了大量的分散于溶液中的单体及引发剂而溶胀。溶胀状态与单体量有关,若单体量较多,足够在短时间内增塑整个种子微粒,则单体在种子微粒中发生均相溶胀并聚合,形成分散均匀的复合微球;若单体量较少,则进行异相溶胀,聚合后得到近似于核-壳型的复合微球(如图2所示>[9-12]。动态溶胀法与种子分散聚合法的不同在于,前者体系中单体主要存在于种子微粒中,而后者单体主要分散在介质中。这两种方法均可用来制得生物活性高分子微球。

1.3 分步异相凝聚法(Stepwise Heterocoagulation Method>首先用乳液聚合法分别合成带有正电荷的小粒径高分子微球和带有负电荷的大粒径微球。利用静电吸引,在溶液中将小微球吸附到大微球的表面,形成外表面较为粗糙的微球聚集体。加热溶液至小微球的玻璃化温度(T

>之上。这样,包附在

g

大微球周围的小微球将凝结成连续层,整个微球体系的表面随着加热时间的增加而变得光滑,最终可制得核-壳型高分子微球(如图3所示>[13,14]。Okubo[15,16]等用分步异相凝聚法制备了一系列亲水核-疏水壳的复合结构微球。该法制备的高分子微球大小一般从亚微M级到微M级不等。因为制备过程中往往加热温度较高,会导致活性物质的失活,所以此类微球一般只适合于作为生物活性物质的载体。

图2 动态溶胀法制备微球

图3 分步异相凝聚法制备微球

1.4 线-球转变法(Coil-to-globule Transition Method>交联的聚(N-异丙基丙烯酰胺>(PNIPAAm>水凝胶微球的流体动力学尺寸(hydrodynamic size>随温度变化而变化,同时微球表面的亲水/疏水性也随之发生变化。利用PNIPAAm的这一热敏特性,Qiu[17]等合成了主链为PNIPAAm,支链为亲水性聚合物(如聚环氧乙烷PEO>的线状接枝共聚物。该线状共聚物在加热至PNIPAAm的低临界溶解温度(LCST>之上时,水溶液中的PNIPAAm链因脱水而聚集在一起,成为疏水核,而水溶性的PEO支链分布在核的周围,成为亲水壳层,于是形成了核-壳结构的高分子微球,亲水的PEO层对微球起着稳定作用;当温度重新降低至LCST之下后,微球回复到原来的线状状态。这一过程为可逆过程。线状共聚物也可以是嵌段共聚物,通过改变溶剂或温度来选择性地降低某一嵌段部分的溶解性,从而通过线-球转变制备核-壳结构微球[18]。用线-球转变法制备的微球常用作药物靶向的载体。

对于具有一定生物医学功能的单体, 可以用上述几种方法直接制备出具有医用功能的高分子微球,而对一些没有这类功能的高分子微球,则可以通过

, -CHO 对微球表面进行功能化处理而使微球表面带有功能基团(如-COOH,-NH

2

等>。另外,为了得到特定形态的微球,还可以适当改变合成步骤和条件,或者对制备好的微球进行一些特殊处理,如为了得到多孔高分子微球,可以采用逐步碱/酸法[19]或碱/冷法[20]。

2 微球在生物技术中的应用2.1 细胞功能测定利用某些细胞(如巨噬细胞>对具有某种特定结构的异物的吞噬作用来测定细胞的功能。Wagner[21]等发现颗粒状白血球细胞对聚苯乙烯(PS>微球和表面用血清蛋白覆盖的PS微球具有不同的吞噬能力,其中PS微球较容易被吞噬,从而可通过比较细胞对微球异物的吞噬能力来判断该细胞功能正常与否。具体方法是在微球上导入发色团,通过测定其发光度的变化加以判断。张文军[22]等用有封闭活性的抗钙粘蛋白(N-cadherin>单抗包被的PS微球与表达钙粘蛋白的人胚肺细胞接触后,诱导细胞膜上的钙粘蛋白聚集在微球周围。通过分子免疫荧光定位分析,揭示细胞内粘着斑分子间相互作用的链条关系及相关的信号通路。这是一种将细胞内蛋白质定位与功能研究有机结合的新技术。

2.2 生物大分子的纯化分离利用高分子微球对生物大分子的吸附/解吸

来达到纯化分离的目的。PNIPAAm微球在其LCST上下流体动力学尺寸和亲水/疏水性发生变化,这种热敏特性已被用来纯化分离一些生物大分子,如肌红蛋白(MG>、α-乳清蛋白(LA>、溶菌酶(LZ>和核糖核酸酶A(RNase>等。将含热敏性PNIPAAm的微球在温度低于LCST条件下加入到待分离的生物大分子(如蛋白质>混合液中,此时微球因水合作用而膨胀,然后升温至LCST以上,微球又因脱水而收缩,于是大量的生物大分子就吸附到微球上。将微球分离出来后,再在LCST 以下将吸附在微球上的生物大分子解吸下来。如此反复操作,即可达到分离纯化生物大分子的目的[23]。

2.3 核酸杂交的固定将固定在固相载体上的核酸作为探针进行核酸杂交在核酸技术中占有十分重要的地位。其原理是,固定化的单链核酸在溶液中与具有互补碱基序列的多核苷酸片段冷却时形成双螺旋结构,从而达到对特定DNA的检测和序列分析的目的。姚萍[24]等将寡聚核苷酸的5'端定向联接到或直

接将单链的DNA的5′端联接到表面带有甲胺基(-CH

2NH

2

>官能团的PS微球上,

制得了长链的DNA探针。这种探针在较高温度下仍有相当高的联接效率。所以功能化的高分子微球是一种较为理想的核酸杂交的固定载体。

2.4 酶的固定化把酶固定在微球上有物理吸附和化学结合两种方式。通常化学结合有由共价键偶联和由多功能基化合物交联等,而直接的物理吸附力比较弱,通常还需用双功能基化合物(如戊二醛,ε-氨基己酸等>交联。固定在功能性微球上的酶不仅具有较高的pH稳定性,热稳定性和贮存稳定性,而且易与反应物分离,可以重复使用,提高使用效率。同时,多酶联合固定化的微球可以促进多酶反应。柏正武[25]等用聚丁二酰亚胺和3-氨基丙基硅胶制得微球,用作固定化酶的载体,其中聚丁二酰亚胺和3-氨基丙基硅胶之间以共价键相连,这种酶的固定化实用性强,便于工业化。

3 微球在医学诊治中的应用3.1 免疫细胞检查利用表面带有-COOH官能团的高分子微球在较温和的条件下与免疫细胞物质中的-NH

2

发生偶联的特性,把抗原固定到单分散微球的表面,然后加入抗体,利用抗体使固定抗原的微球发生凝聚的原理,再用分光光度计测定凝聚的有无和多少来测定免疫细胞量[26]。

3.2 病毒脱除其原理与生物大分子的纯化分离类似。结合有一定生物活性分子的高分子微球对某些病毒具有很高的识别和亲和能力。利用这种特性,就可以用它来分离除去一些较难用药物治愈的病毒。Akashi[5]等利用功能性高分子微球用于脱除HIV-1病毒(Human Immunodefi-ciency Virus-1,又称爱滋病病毒>,发现脱除率可达97%。脱除的方法是:首先在微球表面引入带有羧基的高分子链,进而通过缩合反应把伴刀豆球蛋白A(Concanavalin A>固定到其表面。利用HIV-1病毒表面的活性基与伴刀豆球蛋白A发生凝聚反应,离心分离除去沉淀物,达到脱除病毒的目的。

3.3 药物缓释解决药物的持续稳定释放这一难题,长期以来一直是用周期性服药的方法来维持药效。但仍不能避免药物浓度的波动而带来的毒副作用,而且药物利用率低。用高分子微球结合或包裹药物微粒可以使药物从微球中逐步释放出来,从而使受药体系能保持较为稳定的药物浓度,药性得到持续发挥。目前的热门课题是开发新型生物可降解微球,如聚乳酸、聚酯酰胺、聚ε-己内酯、聚酸酐等或天然高聚物为材料的微球,通过控制微球的降解速率来实现药物的长期恒量释放,以更好地发挥疗效。

3.4 靶向给药利用微球的结构特性和运载作用将药物运送到特定的受药部位,再将其慢慢释放出来而达到治疗效果。尤其对一些毒副性比较强的药

物,为了最大程度地发挥药效和减少用药剂量,尽可能避免大剂量药物对其他

正常组织的伤害,可利用靶向给药来提高对病变部位的治疗效果。骨质疏松症

的治疗主要是通过药物降低体内血液中的钙离子含量,增强自身造骨功能。常

用的药物是一种缩氨酸鲑鱼降血钙素(salmon calcitonin简称sCT>,它是亲水性的,若采用直接口服的方法,在胃中因酶的作用会很快分解而失去治疗效

果。通过用表面带有亲水PNIPAAm支链的PS微球作为载体,利用PNIPAAm的保护作用,把sCT直接运送到小肠中,使之被小肠直接吸收,达到与注射同样好

的治疗效果 [6,7]。用PNIPAAm为壳,PS为核的微球(胶粒>作为抗癌药物亚德亚

里霉素的载体来进行靶向给药在实验室实验中已取得了较好的效果,具有广阔

的应用前景[18]。

4 结语高分子微球具有微观材料的诸多优点,如体积效应、表面效应等。其微观可设计性使之在生物医学中的应用得到了飞速发展,从而极大地推

动了生物技术和医疗水平的迅速提高。高分子与金属、陶瓷等其它材料结合的

新型复合型功能微球和兼有热、光、压力、磁、pH等多响应性的功能高分子微

球的研究开发也将进一步展现其应用潜力,如具有生物医用功能的磁性高分子

微球,因为其能在外加磁场的作用下方便快捷地分离出来而倍受青睐[27]。

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申明:

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医用高分子材料

医用高分子材料 1

摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言: 现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着 极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗 一、医用高分子材料的概念及简介 医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征,如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而,医用高分子材料是一类根据医学的需求来研制与生物体结构相适应的、在医疗上使用的材 2

医用高分子常用材料(精)

医用高分子常用材料 学校名称:华南农业大学 院系名称:材料与能源学院 时间:2017年2月27日

3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础,添加某些特定组分,按照一定的工艺要求加工后,制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性,植入体内无毒副反应,易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品,是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有:静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物,属于生物降解的热塑性聚酯,具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物,简称PU,是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的,其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构,其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态,改进了材料对血清蛋白的吸附力,抑

制血小板黏附,具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 参考文献 [1] 李小静,张东慧,张瑾,等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶,2016 [2]杂志社学术部,医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复,2010,14(8)

生物医用高分子材料研究进展及趋势

生物医用高分子材料研究进展及趋势

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势

学院名称:材料科学与工程 专业班级:金属1302 学生姓名:钱振 指导教师姓名:王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号:63 班级:金属1302 材料科学与工程学院 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,分子材料在各领域得到了显著应用,在医用领域应用更多,本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:生物材料,生物医用高分子材料,现状,应用,展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科,它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科,是用于人工组织或器官制备、高性能医疗

器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料,简称生物材料(BiomaterialS),是一类具有特殊性能或功能,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等)。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料取得了长足的进展,目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分,它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多,主要包括:塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展,这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等,都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用,因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来,用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。

细胞生物学常用研究方法

Southern杂交: 是体外分析特异DNA序列的方法,操作时先用限制性内切酶将核DNA或线粒体DNA切成DNA片段,经凝胶电泳分离后,转移到醋酸纤维薄膜上,再用探针杂交,通过放射自显影,即可辨认出与探针互补的特殊核苷序列。 将RNA转移到薄膜上,用探针杂交,则称为Northern杂交。 RNAi技术: 是指在进化过程中高度保守的、由双链RNA(double-stranded RNA,dsRNA)诱发的、同源mRNA高效特异性降解的现象。由于使用RNAi技术可以特异性剔除或关闭特定基因的表达,所以该技术已被广泛用于探索基因功能和传染性疾病及恶性肿瘤的基因治疗领域。可以利用siRNA或siRNA表达载体快速、经济、简便的以序列特异方式剔除目的基因表达,所以现在已经成为探索基因功能的重要研究手段。 Southern杂交一般利用琼脂糖凝胶电泳分离经限制性内切酶消化的DNA片段,将胶上的DNA变性并在原位将单链DNA片段转移至尼龙膜或其他固相支持物上,经干烤或者紫外线照射固定,再与相对应结构的标记探针进行杂交,用放射自显影或酶反应显色,从而检测特定DNA分子的含量]。 扫描电镜技术:是用一束极细的电子束扫描样品,在样品表面激发出次级电子,次级电子的多少与样品表面结构有关,次级电子由探测器收集,信号经放大用来调制荧光屏上电子束的强度,显示出与电子束同步的扫描图像。 细胞显微分光光度计:用来描述薄膜、涂层厚度超过1微米的物件的光学性能的显微技术。 免疫荧光技术:将免疫学方法(抗原抗体特异结合)与荧光标记技术结合起来研究特异蛋白抗原在细胞内分布的方法。由于荧光素所发的荧光可在荧光显微镜下检出,从而可对抗原进行细胞定位。 电镜超薄切片技术:超薄切片是为电镜观察提供极薄的切片样品的专门技术。用当代较好的超薄切片机,大多数生物材料,如果固定、包埋处理得合适,可以切成50-100微米的超薄切片。 Northern印迹杂交(Northern blot)。这是一种将RNA从琼脂糖凝胶中转印到硝酸纤维素膜上的方法。 放射自显影技术:放射自显影技术是利用放射性同位素的电离辐射对乳胶(含AgBr或AgCl)的感光作用,对细胞内生物大分子进行定性、定位与半定量研究的一种细胞化学技术。放射自显影技术(radioautography;autoradiography)用于研究标记化合物在机体、组织和细胞中的分布、定位、排出以及合成、更新、作用机理、作用部位等等。其原理是将放射性同位素(如14C和3H)标记的化合物导入生物体内,经过一段时间后,将标本制成切片或涂片,涂上卤化银乳胶,经一定时间的放射性曝光,组织中的放射性即可使乳胶感光。 核磁共振技术:可以直接研究溶液和活细胞中相对分子质量较小(20,000 道尔顿以下)的蛋白质、核酸以及其它分子的结构,而不损伤细胞。 DNA序列分析:在获得一个基因序列后,需要对其进行生物信息学分析,从中尽量发掘信

生物医用高分子

生物医用高分子https://www.360docs.net/doc/0f18671087.html,work Information Technology Company.2020YEAR

《生物医用高分子材料》复习题 一、名词解释: 1、人工器官: 即人造器官,是模仿人体或生物体器官的部分或全部功能,通过特定的方式和方法制造的器官。 2、血液净化 血液净化是把血液引出体外,通过一个净化装置清除血液中的有害成物质,或补充营养成分到血液中达到治疗某些疾病的目的。 3、血浆分离 血浆分离是对患有某些疾病病人的血液进行整体处理,将其血浆分出,然后从血浆中除去致病的大分子蛋白质,用以治疗某些难于对付的血液和免疫性疾病。 4、血液灌流 让溶解在血液中的物质,如某些代谢产物、外源性药物和毒物质吸附到具有丰富表面积的固态物质上,从而清除血中的毒物。 5、缓释制剂 指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂,其中药物按一级速率释放。 6、控释制剂:是指药物能在预定时间范围办自动以预定速率释放,使血 药浓度长时间恒定维持在有效范围内的制剂。 7、人工肾 又称人工透析机,人工肾是一种透析治疗设备。是用人工方法模仿人体肾小球的过滤作用,在体外循环的情况下,去除人体血液内过剩的含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药物,调节水和电解质平衡,以使血液净化的一种高技术医疗仪器。 8、药用高分子:

药用高分子指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料,包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装贮运高分子材料。 9、人工血液 也称人工替代血液,是利用和血红蛋白相同的加工处理方法,维持血压不变,在扮演搬运各种物质角色的白蛋白中放入血红素分子,制成白蛋白血红素,这就是人工血液,严格来说只能取代人体血液携带氧气的功能,并无法取代白血球的免疫功能与血小板的凝血功能。 10、磁性生物高分子微球: 指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球。 11、软组织 软组织是指人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊、神经、血管等 二、简答题: 1. 高分子药物按分子结构和制剂的形式,它可分为哪三大类: 答:(1)高分子化的低分子药物(即高分子载体药物) (2)本身具有药理活性的高分子药物 (3)物理包埋的低分子药物 2. 理想透析膜材料的特点主要有哪些?

高分子材料在生物医药中的应用与发展

高分子材料在生物医药中的应用与发展 摘要:人类使用高分子材料的历史悠久,在生活各个方面无处不见,随着人类社会对材料的需求不断膨胀,高分子材料急剧发展,向国民经济各个方面扩张,尤其在生物医药领域,高分子材料发挥着不可替代的作用,由此,生物高分子材料成为高分子材料的一个重要组成部分。而生物医用高分子作为生物医用材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,鉴于其具有原料来源广泛、可以通过分子设计改变结构、生物活性高、材料性能多样等优点,是目前发展最为迅速的领域,已经成为现代医疗材料中的主要部分。关键词:发展过程,组成材料,医学用途,未来发展 一:医用高分子材料的发展过程及应用领域人类使用高分子材料的历史,可以追溯到7000年前。我国浙江省余姚县出土的河姆渡文化遗址中发现了涂有大漆的木碗,我国西汉时期已有麻布增强大漆树脂而成的脱胎漆器技术,这应是世界上最早的“树脂基复合材料”。蚕丝的使用可以追溯到4-5千年前,在浙江吴兴出土了中国4-5千年前的蚕丝织物。 由天然高分子化学改性或由人工合成探索新高分子材料的近代高分 子材料研究始于19世纪中叶。1844年Goodyear(美国)发明的天然橡胶硫化技术,开创了近代的高分子材料研究。1868年出现了硝基

纤维素酯用樟脑作增塑剂,制赛璐珞的技术,从而出现了塑料。1890年出现了硝基纤维素酯用乙醇做溶剂湿法纺丝的成纤技术,从而出现了人造纤维。1895年左右出现了用帆布增强硫化橡胶制轮胎的技术,这是首次出现的近代技术的复合材料。 生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料可谓异军突起,目前已成为发展最快的一个重要分支。合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料,如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年,其标志是医用级有机硅橡胶的出现。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。 生物医用高分子材料的特性要求:医用高分子材料,是指在医学上使用的高分子材料。其对于挽救生命.救治伤残.提高人类生活质量等方面具有重要意义。通过归纳,应当符合以下要求:(1)生物相容性。生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互作用情况的。是作为医用材料必不可少的条件。 2)生物功能性。生物功能性是指生物材料具有在其植入位置上行使功能所要求的物理和化学性质.(3)无毒性。无毒性即化学惰性。此外,还应具备耐生物化.物理和力学稳定性。(4)可加工性:能够成型、消毒。

生物医用高分子材料的发展现状、前景和趋势

生物医用高分子材料的发展现状、前 景和趋势 据相关研究调查显示,我国生物医用高分子材料研制和生产发展迅速。随着我国开始慢慢进入老龄化社会和经济发展水平的逐步提高,植入性医疗器械的需求日益增长,对生物医用高分子材料的需求也将日益旺盛。 根据evaluate MedTech公司基于全球300家顶尖医疗器械生产商的公开数据而得出的报告《2015-2020全球医疗器械市场》预测,2020年全球医疗器械市场将达到4775亿美元,2016-2020年间的复合年均增长率为4.1%。世界医疗器械格局的前6大领域包括:诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜,其中生物医用高分子材料在其中都得到了广泛的应用,主要体现在人工器官、医用塑料和医用高分子材料 3个领域。 1. 人工器官人工器官指的是能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料;或者说是具有天然器官组织或部件功能的材料,如人工心瓣膜、人工血管、人工肾、人工关节、人工骨、人工肌腱等,通

常被认为是植入性医疗器械。人工器官主要分为机械性人工器官、半机械性半生物性人工器官、生物性人工器官 3种。第1种是指用高分子材料仿造器官,通常不具有生物活性;第2种是指将电子技术和生物技术结合;第3种是指用干细胞等纯生物的方法,人为“制造”出器官。生物医用高分子材料主要应用在第1种人工器官中。 目前,植入性医疗器械中骨科占据约为38%的市场份额;随后是心血管领域的 36% ;伤口护理和整形外科分别为 8%左右。人工重建骨骼在骨科产品市场中占据了超过31%的市场份额,主要产品是人工膝盖,人工髋关节以及骨骼生物活性材料等,主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。心血管产品市场中支架占据了一半以上的市场份额,此外还有周边血管导管移植、血管通路装置和心跳节律器等。 目前各国都认识到了人工器官的重要价值,加大了研发力度,取得了一些进展。2015年,美国康奈尔大学的研究人员开发出了一种轻量级的柔性材料,并准备将其用于创建一个人工心脏。在我国,3D打印人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局(CFDA)

最新医用高分子材料的应用

医用高分子材料的应 用

医用高分子材料的应用 1概述 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形,不发生以生物材料为中心的感染。此外,还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外,还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等,可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之

医用高分子材料论文

医用高分子材料 高分子材料科学与工程,高材1006班,王中伟,20100221276 摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料.医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文: 一、医用高分子材料的概念及简介:医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征, 如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而,医用高分子材料是一类根据医学的需求

生物医用高分子材料论文

医用功能材料及应用学院化工学院 指导老师乔红斌 专业班级高091班 学生姓名张如心 学号 099034030

医用功能材料及应用 摘要:了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势,通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:功能高分子材料生物医用高分子材料。 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的,而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 1.生物医用功能高分子 生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能,从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触,因此,医用高分子材料必须满足如下的基本要求:①在化学上是惰性的,会因为与体液接触而发生反应;②对人体组织不会引起炎症或异物反应;③不会致癌;④具有良好的血液相容性,不会在材料表面凝血;⑤长期植入体内,不会减小机械强度;⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形;⑦易于加工成需要的复杂形状。 2.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。 第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化

(完整版)第三章细胞生物学研究方法总结

第三章 细胞生物学研究方法 第一节细胞形态结构的观察方法 分辨率: 肉眼0.2mm 光镜0.2μm 电镜0.2nm 一、光学显微镜技术 (light microscopy ) (一)普通复式光学显微镜技术 a . 光学放大系统:目镜和物镜 光镜 照明系统:光源、折光镜和聚光镜,有时另加各种滤光片 组成 机械和支架系统 b .分辨率D :分开两个质点间的最小距离。 0.61 λ 其中: λ为光源波长 D = α为物镜镜口张角 N ·sinα/2 N 为介质折射率 c.普通光镜样品制备: 固定(如甲醛)、包埋(如石蜡)、切片(约5μm)、染色 (二)荧光显微镜技术(fluorescence microscopy 光镜水平对特异蛋白定性定位) 1.FM 包括免疫荧光技术和荧光素直接标记技术 2.不同荧光素的激发光波长范围不同,所以同一样品可以同时用两种以上荧光 素标记。荧光显微镜中只有激发荧光可以成像。 (三)激光共焦点扫描显微镜技术(laser scanning confocal microscopy ) 1.特点:瞬间只用很小一部分光照明,保证只有来自焦平面的光成像,成像清晰 分辨率比普通荧光显微镜提高1.4-1.7倍。 通过改变焦平面位置可以观察较厚样品的内部构造,进行三维重构。 2. 共焦点是指物镜和聚光镜同时聚焦到同一小点。 (四)相差和微分干涉显微镜技术 1.相差显微镜(phase-contrast microscopy ) 光线通过不同密度物质产生相位差,相差显微镜将其变成振幅差。它与普通光镜 的不同是其物镜后有一块“相差板”,夸大了不同密度造成的相位差。 2.微分干涉显微镜(differential -interference microscopy )——用的是平面偏振光 光经棱镜折射成两束,通过样品相邻部位,再经棱镜汇合,使样品厚度上的微 小 差别转化为明暗区别,使样品产生很强的立体感。 二、电子显微镜技术(electron microscope ) (一)电子显微镜基本知识 1.与光镜的基本区别:电子束作光源、电磁透镜聚焦、镜筒高真空、荧光屏等成像 2.分辨本领与有效放大倍数: 分辨率0.2nm ,比肉眼放大有效放大倍 数 分辨本领指电镜处于最佳状态下的分辨率。 实际情况中,分辨率受样品限制。 3.电子显微镜 电子束照明系统:电子枪、聚光镜 基本构造 成像系统:物镜、中间镜、投影镜等 真空系统:用两级真空泵不断抽气 记录系统:荧光屏或感光胶片成像 (二)主要电镜制样技术介绍

医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用 摘要:医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。本文主要介绍了医用高分子材料的类别以及它们在不同要求下如何被选择。 关键词:医用,高分子材料,应用 Medical polymer materials and its application Xia Yun(College high polymer materials 0902) Abstract:Medical polymer materials is a kind of organisms can repair alternative and renewable organization, has special functions synthesis of polymer materials, can use the method of polymerization preparation, is an important component of biomedical materials one of this article mainly introduced the medical polymer materials and their requirements in different categories how to be a choice. Key Words: medical, polymer materials, application 前言 生物医用材料是研究开发人工器官和医疗器械的基础,已成为材料学科中的一个 重要分支和各国材料科学家竞相研究和开发的热点, 目前的研究重点是在保证 生物安全性的前提下寻找多功能的生物医用材料[1] 。由于医用高分子材料可以 通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,

药用高分子材料的制备方法及应用_吴建伟

高分子材料在药物中的应用具有久远的历史。古 代人们广泛地利用天然的动植物来源的高分子材料,如淀粉、多糖、蛋白质、胶原等作为传统药物制剂的粘合剂、赋形剂、助悬剂、乳化剂。但天然高分子药物在原料的来源,品种的多样化以及药物本身的物理化学性质和药理作用等方面存在一定的局限性,而合成材料的出现,弥补了天然材料的不足,大大推动了药物制剂的发展。 1药用高分子的用途及特点1.1药用高分子的用途 目前药用高分子材料主要以下3种用途:(1)药物制剂和包装用高分子材料[1]。(2)高分子药物,包括带有高分子链的药物和具有药理活性的高分子;(3)高分子缓释药物载体。 1.2药用高分子的特点 作为药用的高分子必须具备以下条件:(1)本身及分解产物应无毒,不会引起炎症和组织变异反应,无致癌性;(2)进入血液系统的药物不会引起血栓;(3)具有水溶性,能在体内水解为具有药理活性的基团;(4)能有效达到病灶处,并积累一定浓度;(5)口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外;(6)对于导入方式进入循环系统的药物,聚合物主链必须易降解,使其有可能排出体外或被人体吸收。2药物制剂和包装用高分子材料 这里的制剂用高分子材料包括液状制剂中的高分子增稠剂、稀释剂、分散剂,固体制剂中的高分子粘和剂、包衣剂、膏剂、涂膜剂和微胶囊等。包装材料特指药物在制备过程中需要的高分子材料,往往对提高 药效、方便药物起作用等方面有一定效果,并不涉及 外包装材料。对于微胶囊,按其释药方式可分为储存式和基体式两种。储存式结构的药物集中在内层,外层为高分子材料制成的膜。基体式结构的药物则是均匀分散在微胶囊内,其药物可是呈单分散,也可呈一定聚集态分散与高分子基体中。2.1羟丙基甲基纤维素(H PM C )在药物制剂中的应用羟丙基甲基纤维素可以作为粘和剂、崩解剂、包薄膜衣的成膜材料、增稠剂、助悬浮剂、阻滞控释剂、致孔剂、固体分散体的载体以及其他用途。中低粘度(k100)的HPMC不能达到阻滞药物释放目的,而高粘度型号的HPMC则有阻滞释放[2]。以HPMC为粘附材料将草乌、细辛制成牙痛舒棒膜剂,可直接插入患者齿龈,减少了与唾液接触的机会,可避免味苦。2.2壳聚糖-海藻酸钠微囊技术 这种微胶囊是以壳聚糖和海藻酸钠为壁材,通过调节壳聚糖浓度和壳聚糖溶液pH值以及海藻酸钠浓度,能够得到良好的缓释性能,提高了红景天苷利用率,延长有效成分的作用时间,减少食用次数和减轻副作用。 2.3高压静电法置备技术 就是用高压静电法制备蛋白类药物微胶囊。以牛血清蛋白为芯材,海藻酸钙-壳聚糖为壁材进行微胶囊化研究,并对芯材/壁材的比例、壳聚糖浓度及微胶囊释放情况进行了研究。实验结果表明,高压静电法制备的微胶囊粒径小,分布均匀,包封率和载药量也较高,能满足药剂微胶囊的要求,并且该法避免使用有机溶剂,其应用前景较为广阔。3高分子药物的制备 3.1以壳聚糖为药物载体,有预定位及肿瘤导向作 [收稿日期]2010-04-14 [作者简介]吴建伟(1982-),男,助工,主要从事化学工程与 工艺研究工作。 药用高分子材料的制备方法及应用 (石家庄同禾化工工程有限公司,河北石家庄05000) 吴建伟 [摘 要]对药用高分子材料的用途及特点进行了概述,并且从高分子缓释药物载体、高分子药物、药物制剂和包装用高分子 材料等3个方面叙述其制备方法及应用。 [关键词]药用高分子;制备方法;应用[中图分类号]TQ314.2 [文献标识码]A [文章编号]1003-5095(2010) 08-0019-02 第33卷第8期2010年8月Vol.33No.8Aug.2010

医用高分子材料

刘熙高分子092班 5701109065 生活中的高分子材料 ——医用高分子材料 摘要:我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料,通常用于对生物体进行诊断、治疗、以及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官,具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用。 关键词:生物医用高分子材料 科技关爱健康,医用高分子材料的应运而生是医疗技术发展史上的一次飞跃。高分子材料充分体现了人类智慧,是人类科学技术的重要科技进步成果之一。高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 而医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生, 具有特殊功能作用的合成高分子材料, 可以利用聚合的方法进行制备, 是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质, 以满足不同的需求, 耐生物老化, 作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能, 易加工成型, 原料易得, 便于消毒灭菌, 因此受到人们普遍关注, 已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种, 近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的90多个品种, 西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。以美国为例, 每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍, 需进800万次手术进行修复, 年耗资超过400亿美元, 器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求, 我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。

高分子材料(塑料、橡胶)连接技术

高分子材料的连接技术 摘要:目前塑料的常用连接方式有粘接、机械连接、焊接等,粘接主要是通过粘合剂进行粘接,粘接方便快捷;机械连接是利用机械的方法达到目的。其中焊接是重要的一种,它具有连接强度高、表面连续性好、应用范围广、工艺简单、可实现机械化、生产效率高等优点,得到了广泛应用。随着高分子材料的广泛应用,高分子材料的连接技术也日趋重要。 关键词:粘接机械连接焊接广泛重要 虽然有各种方式可将树脂与其他树脂接合,但最简单、最广泛的方式则是,利用粘合剂予以粘接。 一、利用环氧树脂系粘合剂,环氧树脂粘合剂经过硬化後会变硬,因此一般都用来粘接要求强度的构件。 二、硅胶系粘合剂,硅胶系粘合剂的耐溶剂性较高,在广泛的温度环境下具有稳定的性质。几乎所有的硅胶粘合剂,在硬化後会出现具弹力的橡胶性状。换言之,若与要求粘接强度相较之下,反倒是适用于需要气密性、耐药品性的部份或严苛环境(温度范围广泛、极高温或极低温)下。 三、尿烷系粘合剂,由于尿烷系粘合剂和许多树脂与金属皆具有密合性,即使是环氧树脂系粘合剂或硅胶系粘合剂等无法获得充分粘接力的树脂(聚缩醛树脂等),也可进行良好的粘接效果。但有时会出现较为柔软、耐热性、耐溶剂性方面的问题。 高分子材料的机械连接与金属材料类似,有自攻螺钉连接、金属螺纹嵌件连接、塑料螺纹连接、铆钉连接、螺栓连接、卡入连接等。此处就不再仔细讨论。 高分子材料的焊接是最具有特殊性的,它与金属焊接有许多不同之处。焊接具有连接强度高、表面连续性好、应用范围广、工艺简单、可实现机械化、生产效率高等优点,得到了广泛应用。 (1)热熔焊接利用加热板或加热丝使被焊接的塑料件对接面熔化,再通过压力使对接面连接达到焊接牢固的目的。热融焊接常用于焊面为圆形的医用塑料制品及医用包装袋等的制作。比如,医用塑料输液瓶的瓶口、医用塑料或纸塑复合包装袋等。

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍

常用分子生物学和细胞生物学实验技术介绍 (2011-04-23 11:01:29)转载▼ 标签:分子生物学细胞生物学常用实用技术基本实验室技术生物学实验教育 常用的分子生物学基本技术 核酸分子杂交技术 由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的灵敏性,它已成为分子生物学中最常用的基本技术,被广泛应用于基因克隆的筛选,酶切图谱的制作,基因序列的定量和定性分析及基因突变的检测等。其基本原理是具有一定同源性的原条核酸单链在一定的条件下(适宜的温室度及离子强度等)可按碱基互补原成双链。杂交的双方是待测核酸序列及探针(probe),待测核酸序列可以是克隆的基因征段,也可以是未克隆化的基因组DNA和细胞总RNA。核酸探针是指用放射性核素、生物素或其他活性物质标记的,能与特定的核酸序列发生特异性互补的已知DNA或RNA片段。根据其来源和性质可分为cDNA探针、基因组探针、寡核苷酸探针、RNA探针等。 固相杂交 固相杂交(solid-phase hybridization)是将变性的DNA固定于固体基质(硝酸纤维素膜或尼龙滤膜)上,再与探针进行杂交,故也称为膜上印迹杂交。 斑步杂交(dot hybridization) 是道先将被测的DNA或RNA变性后固定在滤膜上然后加入过量的标记好的DNA或RNA探针进行杂交。该法的特点是操作简单,事先不用限制性内切酶消化或凝胶电永分离核酸样品,可在同一张膜上同时进行多个样品的检测;根据斑点杂并的结果,可以推算出杂交阳性的拷贝数。该法的缺点是不能鉴定所测基因的相对分子质量,而且特异性较差,有一定比例的假阳性。 印迹杂交(blotting hybridization) Southern印迹杂交:凝胶电离经限制性内切酶消化的DNA片段,将凝胶上的DNA 变性并在原位将单链DNA片段转移至硝基纤维素膜或其他固相支持物上,经干烤固定,再与相对应结构的已标记的探针进行那时交反应,用放射性自显影或酶反应显

生物医用高分子材料论文

学号 密级 兰州城市学院学生论文生物医用高分子材料 学院名称:化学与环境科学学院 专业名称:化学教育 学生姓名: 指导教师: 二○一四年一月

生物医用高分子材料 作者* (兰州城市学院化学与环境科学学院, 兰州730070) 摘要:随着人民生活水平的提高和现代医学的发展,生物医用高分子材料日益重要,在医疗费用中的比重也十分突出。近几年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,生物医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 关键词:生物医用高分子材料;基础研究;合成;医疗器械 引言 医用高分子是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗[1]。 1.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。

第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化学改性,从而研制新材料阶段。在这阶段中,人类首次研制出合成高分子材料(酚醛树脂)。这一时期的高分子材料有,硫化橡胶,赛璐珞(硝基纤维素脂)、硝基纤维素酯,人造丝、纤维素粘胶丝、酚醛树脂清漆和电木等。 第3阶段:20世纪30年代至60年代,是人类大量研制新合成高分子材料阶段。在这一阶段,“高分子科学”概念已经诞生,大批高分子化学家投入到新聚合物的合成和新材料开发的研究领域。从而导致了至今天仍有重要意义的大批通用高分子材料的诞生。例如顺丁、丁苯、丁纳等合成橡胶的出现;尼龙66、聚酯(PET)、聚丙烯腈等合成纤维的出现;聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、有机硅、有机氟、杂环高分子等塑料和树脂的出现。 第4阶段:从20世纪60年代至今,是人类对高分子材料大普及、大扩展阶段。在这个阶段,人类对上述聚合物的使用更加合理,聚合物生产的价格更为低廉,从而使高分子材料渗透到国民经济及人类生活的各个方面,使高分子材料成为了人类社会继金属材料,无机材料之后的第3大材料[2]。 2.医用高分子的现状 2.1医用高分子材料的目前需求 人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展, 没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20 种,其中医用高分子12 种,金属4 种,陶瓷2 种,其他2 种。利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10 %~20 %的速度增长 ,而国内也以20 %左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展,尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛,需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛,主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展[3]。生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅

生物医用高分子材料

摘要 本文简述了生物医用高分子材料发展的历史;着重指出生物医用高分子材料所需要的性能要求,并且根据其特征进行分类;详细描述了人工器官、治疗器具的主要材料和用途,探讨对于生物医用高分子重要性的认识;最后对于其发展前景和产业化趋势做出简要点评。 关键词:生物医用高分子材料,性能分类,人工器官、治疗器具,应用前景, 产业化趋势 华东理工大学 温乐斐

10103638 Abstract Thehistoriesof the development about the biomedical polymeric materials are simply summarized in this paper. The emphasisof thispaper is placed on the performing requirements about the biomedical polymeric materials and being classified according to their characteristics.Detailed description of the artificial organs and the treatment instruments on their main materials and final uses. Then exploring the importance of the biomedical polymeric materials. At last, the strategic position and some future investigating trends are also presented. Keywords:TheBiomedical Polymeric Materials, Characteristics, Artificial Organs & Treatment Instruments, The Prospects & Future Investigating Trends

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