(完整版)可降解高分子材料
可降解高分子材料

可降解高分子材料可降解高分子材料是一种具有环保特性的新型材料,它在使用过程中可以自然降解,不会对环境造成污染,因此备受人们关注。
可降解高分子材料主要包括可降解塑料、可降解包装材料、可降解医用材料等,它们在各个领域都有着广泛的应用前景。
首先,可降解高分子材料在塑料制品领域有着重要的应用价值。
传统塑料制品在使用过程中会产生大量的废弃物,对环境造成严重污染,而可降解塑料可以在一定条件下自然降解,降低了对环境的影响,因此备受青睐。
可降解塑料的制备工艺也在不断改进,使其性能和稳定性得到提升,逐渐替代传统塑料成为塑料制品的主要材料。
其次,可降解高分子材料在包装领域也有着广阔的市场前景。
随着人们环保意识的增强,对包装材料的要求也越来越高,可降解包装材料应运而生。
可降解包装材料可以在使用完毕后迅速降解,减少了对环境的污染,符合人们对绿色环保的追求。
同时,可降解包装材料的研发也在不断完善,使其具有更好的保鲜性能和耐用性,满足了人们对包装材料的多样化需求。
此外,可降解高分子材料在医用材料领域也有着重要的应用意义。
医用材料的使用对材料的降解速度和降解产物的环境友好性有着严格的要求,而可降解医用材料可以在一定条件下迅速降解,减少了对医疗废弃物的处理压力,降低了对环境的影响。
可降解医用材料的研发也在不断推进,使其在生物相容性和机械性能方面得到进一步提升,为医疗行业提供了更多的选择。
综上所述,可降解高分子材料具有重要的环保意义和广阔的应用前景,它在塑料制品、包装材料、医用材料等领域都有着重要的应用价值。
随着科技的不断进步和人们环保意识的增强,相信可降解高分子材料将会在未来得到更广泛的应用,为环境保护和可持续发展做出更大的贡献。
可降解高分子材料

可降解高分子材料高分子材料具有很多其它材料不具备的优异性能,在尖端技术、国防建设和国民经济各个领域得到广泛的应用,是现代科技和生活不可缺少、不可替代的重要材料,其生产和消费一直保持很旺的势头。
21世纪更是高分子材料高速发展和充分利用的新世纪,但是大多数高分子材料在自然环境中不能很快降解,日益增多的废弃高分子材料已成为城市垃圾的重要来源,产生的白色污染已严重影响人类生存环境,这已成为全球性的问题。
因此研究和开发可降解高分子材料是非常有意义的。
高分子降解是指构成聚合物的大分子链断裂反应。
聚合物暴露于氧、水、射线、热、光、化学试剂、污染物质、机械力及生物(尤其是微生物)等环境条件下的降解过程称为环境降解。
从机理上降解因素可归纳为生物、光、化学降解,其中最具应用前景的是光降解与生物降解。
可降解高分子材料按照降解机理可大致分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料和光-生物双降解高分子材料三大类。
目前的重点研究方向是具有光生物双降解特性的高分子材料和具有完全降解特性的完全生物降解高分子,这也是今后产业发展的方向。
1生物降解高分子就天然高分子而言,我们对生物降解高分子是非常熟悉的,我们知道生命体不仅能合成多种高分子(例如:蛋白质、多糖等),而且也能分解它们,但是随着人工合成高分子的出现,问题随之而来,这些人工合成的高分子不能为生物所降解,而且自身分解极慢,它大大危害着我们的生存环境。
于是人工合成降解高分子应运而出。
1.1生物降解高分子的定义和降解性的表征方法以下为从学术角度和一般意义上对生物降解高分子的定义,但对降解的时限、降解的产物等实质性问题均未作任何描述和定义,仍需进一步完善。
(a)学术上:生物降解高分子就是在一定环境条件下和一定时间内由于微生物(例如:细菌、酵母等)的作用而发生降解反应的高分子。
(b)一般意义上:生物降解高分子是一类在自然环境条件下可为微生物作用而引起降解的高分子。
高分子材料在一定的环境中降解一般要经历以下几个降解阶段(见图2),各个阶段有其独特的特征,因而评价方法也不同[2]。
可降解高分子材料的研究及其应用

可降解高分子材料的研究及其应用随着环境保护意识的不断增强,人们对降解材料的需求也逐渐增多。
而可降解高分子材料,作为一种新型的材料,受到了越来越多企业和科研机构的关注。
那么,什么是可降解高分子材料呢?一、可降解高分子材料的定义可降解高分子材料,简称为生物降解材料,是指在自然条件下(如土壤、水体等),由微生物生长使其分解成小分子物质,最终与环境融为一体的一种新型材料。
相比于传统的塑料制品,可降解高分子材料具有降解速度快、代谢产物不会对环境造成污染等特点。
二、可降解高分子材料的研究进展随着环境问题日益凸显,可降解高分子材料已经成为材料领域的研究热点。
目前,国际上正在积极研究此类材料的降解机理、可控制备及性能的改善等方面。
1. 降解机理的研究可降解高分子材料的降解机理复杂,不同的可降解高分子材料在降解方式、降解速度以及代谢产物等方面也略有不同。
目前,研究人员主要从物理性质、化学性质和微生物分解性质等方面进行深入研究。
研究表明,可降解高分子材料的微生物分解性质比较好。
其中,淀粉类高分子材料是具有广泛应用前景且易于微生物分解的材料,由于其大量还原糖链,可以促进微生物分解。
2. 可控制备的研究为实现可降解高分子材料的大规模应用,其制备过程需要可控。
目前,研究人员主要从改善可降解高分子材料的结构和性能入手,提高其可控性。
研究表明,通过改变高分子材料的结构特征,可以得到各种具有不同性能的可降解高分子材料。
同时,采用纳米技术等新技术手段制备高分子材料,也可以实现对材料性能和结构的精细调控,从而为人们提供更加适用的生物降解材料。
3. 性能的改善可降解高分子材料在性能方面还存在着诸多问题,如强度、耐热等方面需继续加以改善。
为此,研究人员正在探索各种方法来改善可降解高分子材料的性能。
当前,常用的提高可降解高分子材料性能的方法包括添加合适的添加剂、进行共混改性、改变其分子级结构、使用填充物等。
通过这些方法,可降解高分子材料的性能可以得到不同程度的提升。
可生物降解高分子材料的分类及应用

可生物降解高分子材料的分类及应用可生物降解高分子材料是指可以在生物体内或特定环境条件下被微生物降解而产生二氧化碳、水和生物质的高分子材料。
它是一种对环境友好的材料,具有良好的可持续发展性质。
随着人们对环境保护意识的增强,可生物降解高分子材料越来越受到人们的重视。
本文将主要介绍可生物降解高分子材料的分类及应用。
一、可生物降解高分子材料的分类根据可生物降解高分子材料的来源和结构,可将其分为天然可生物降解高分子材料和人造可生物降解高分子材料两大类。
1. 天然可生物降解高分子材料天然可生物降解高分子材料是指从天然生物资源中提取的高分子材料,主要包括淀粉、纤维素、蛋白质、壳聚糖等。
这些材料具有良好的降解性能,可广泛应用于食品包装、医疗器械、农业膜等领域。
2. 人造可生物降解高分子材料人造可生物降解高分子材料是指通过化学合成或生物发酵等方法制备的可生物降解高分子材料,主要包括聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚羟基脂肪酸酯(PHB)等。
这些材料具有优良的物理性能和可生物降解性能,被广泛应用于塑料制品、医疗用品、包装材料等领域。
二、可生物降解高分子材料的应用可生物降解高分子材料具有广泛的应用前景,主要体现在以下几个方面:1. 包装材料可生物降解高分子材料在包装材料领域具有重要的应用价值。
由于传统塑料包装材料难以降解,容易造成环境污染,因此可生物降解高分子材料成为替代传统塑料包装材料的重要选择。
目前,聚乳酸等可生物降解高分子材料已经在食品包装、日用品包装等领域得到广泛应用,受到消费者的青睐。
2. 医疗器械可生物降解高分子材料在医疗器械领域也有着重要的应用。
传统的医疗器械多采用塑料材料,难以降解,对环境造成严重污染。
而可生物降解高分子材料具有良好的可降解性能和生物相容性,可用于制备缝合线、骨修复材料、植入材料等医疗器械,受到医疗行业的青睐。
3. 农业膜农业膜是农业生产中常用的覆盖材料,传统农业膜多采用塑料材料制备,使用后难以处理,容易积聚在土壤中,造成土壤污染。
可降解高分子材料的制备及其降解机理

可降解高分子材料的制备及其降解机理引言可降解高分子材料是一种具有良好可降解性能的材料,其制备及降解机理研究对于环境保护和可持续发展具有重要意义。
本文将重点介绍可降解高分子材料的制备方法和降解机理。
一、可降解高分子材料的制备方法1. 天然高分子材料的提取与改性天然高分子材料,如淀粉、纤维素等,具有良好的可降解性能。
通过提取天然高分子材料并进行化学改性,可以改善其物理性能,增强其可降解性能。
2. 合成可降解高分子材料合成可降解高分子材料是一种常用的制备方法。
常见的合成可降解高分子材料的方法包括聚合法、缩聚法和共聚法等。
例如,聚乳酸(PLA)是一种常用的可降解高分子材料,可以通过乳酸的聚合反应得到。
3. 复合材料的制备将可降解高分子材料与其他材料进行复合制备,可以改善材料的性能。
例如,将可降解高分子材料与纳米材料进行复合,可以提高材料的力学性能和降解速率。
二、可降解高分子材料的降解机理1. 生物降解可降解高分子材料的主要降解方式是生物降解。
在自然环境中,微生物和酶等生物体可以分解可降解高分子材料,将其转化为无害的物质,最终实现降解。
生物降解的过程中,可降解高分子材料分子链的断裂和酶的作用是关键。
2. 热降解可降解高分子材料也可以通过热降解的方式实现降解。
在一定温度下,可降解高分子材料分子链的键断裂,从而导致材料的降解。
热降解的温度和时间是影响降解速率的重要因素。
3. 光降解光降解是一种利用光能将可降解高分子材料降解的方法。
可降解高分子材料对特定波长的光线具有吸收能力,吸收光能后分子链发生断裂,从而实现降解。
结论可降解高分子材料的制备方法多样,可以通过提取天然高分子材料、合成和复合等方式得到。
其降解机理主要包括生物降解、热降解和光降解等方式。
研究可降解高分子材料的制备及其降解机理对于环境保护和可持续发展具有重要意义,有助于减少塑料污染和资源浪费,推动可持续发展。
未来的研究应着重于提高可降解高分子材料的降解效率和探索新的制备方法,以满足环境保护和可持续发展的需求。
生物可降解高分子

生物降解高分子
生物降解高分子材料是指在一定条件下,一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料。
可降解高分子:脂肪族聚酯、聚酯醚、聚膦腈
降解速率:脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯
定义
真正的生物降解高分子是在水存在的环境下,能被酶或微生物水解降解,从而高分子主链断裂,分子量逐渐变小,以致最终成为单体或代谢成二氧化碳和水。
影响
影响材料生物降解性能的因素有环境因素和材料的结构。
环境因素是指水、温度、PH值和氧浓度。
水是微生物生成的基本条件,只有在一定湿度下微生物才能侵蚀材料。
每一种微生物都有其适合生长的最佳温度。
并且一般来说,真菌宜生长在酸性环境中,而细菌适合生长在碱性条件下。
虽然很多环境因素影响材料的降解性能,但是材料的结构是决定其是否生物降解的根本因素。
结构
易降解高分子结构通常为直链、橡胶态玻璃态、脂肪族高分子,而且具有低相对分子量和良好的亲水性(含有羟基、羧基的生物降解性高分子,不仅因为其较强的亲水性,而且由于其本身的自催化作用,所以比较容易降解),此外,表面粗糙也可以促进材料的降解;难降解高分子则为交联的、结晶态、芳香族高分子,具有较高的相对分子量(由于低分子量聚合物的溶解或溶胀性能优于高分子量聚合物,因此对于同种高分子材料,分子量越大,降解速度越慢)和疏水性(在主链或侧链含有疏水长链烷基或芳基的高分子,降解性能往往较差),表面光滑。
化学结构的生物降解速率:脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键>亚甲基。
常见的可降解高分子有脂肪族聚酯、聚酯醚、聚膦腈、聚原酸酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚氨基酸等。
可生物降解高分子材料

3 .化学合成高分子材料
由于在自然界中酯基容易被微生物或酶分解,所以化 学合成生物降解高分子材料大多是分子结构中含有酯基结 构的脂肪族聚酯。聚酯及其共聚物可由二元醇和二元酸 (或二元酸衍生物)、羟基酸的逐步聚合来获得,也可由内酯 环的开环聚合来制备。缩聚反应因受反应程度和反应过程 中产生的水或其他小分子的影响,很难得到高分子量的产物。 开环聚合只受催化剂活性和外界条件的影响,可得到高分子 量的聚酯,相对分子量高达106,单体完全转化聚合。因此, 开环聚合成为内酯、乙交酯、丙交酯的均聚和共聚合成生 物降解高分子材料的理想聚合方法。目前开发的主要产品 有聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二醇丁二酸酯(PBS) 等。除了脂肪族聚酯外,多酚、聚苯胺、聚碳酸脂、聚天冬 氨酸等也已相继开发成功。
可生物降解高分子材料
高材1003班 曹益翠
降解高分子材料:指在使用后的特定环境条
降 件微下生光,物在、降一昆些解虫环以高境及因分机素械子如力光材等、因料氧素、作风用、下水,、使
解
其化学结构能在较短时间内发生明显变化,
从而生引起物物降性下解降高,最分终被子环材境所料消纳的高
高 分子材料。
分 光-生物降解高分子材料
子 材 氧化降解高分子材料
料 复合降解高分子材料
可降解高分子材料的制备及其降解机理

可降解高分子材料的制备及其降解机理可降解高分子材料是一类具有良好的环境适应性和可持续性的材料,其在使用过程中能够被自然环境中的微生物、光、热等因素降解为无毒、无害的物质,从而减少对环境的污染和资源的浪费。
本文将从可降解高分子材料的制备和降解机理两个方面进行探讨。
一、可降解高分子材料的制备可降解高分子材料的制备通常可以通过两种途径实现:一种是从天然资源中提取可降解高分子,另一种是通过化学合成方法制备可降解高分子。
1. 从天然资源中提取可降解高分子天然资源中存在着许多可降解高分子,如淀粉、纤维素等。
这些天然高分子具有良好的可降解性,可以通过提取和改性等方法得到可降解高分子材料。
例如,将纤维素经过酸碱处理、酶解等工艺,可以得到可溶性纤维素,再通过聚合反应得到可降解高分子材料。
2. 化学合成方法制备可降解高分子化学合成方法是制备可降解高分子的常用方法之一。
通过选择合适的单体和聚合反应条件,可以合成出具有可降解性的高分子材料。
例如,通过选择具有可降解基团的单体,如乳酸、丙交酯等,经过聚合反应,可以得到可降解高分子材料聚乳酸、聚丙交酯等。
二、可降解高分子材料的降解机理可降解高分子材料的降解机理主要包括生物降解和物理降解两种方式。
1. 生物降解生物降解是指在自然环境中,通过微生物的作用将可降解高分子材料分解为低分子量物质的过程。
微生物通过分泌酶类对可降解高分子材料进行降解。
首先,微生物通过粘附在可降解高分子材料表面,分泌酶类使材料表面发生局部降解。
随着降解的进行,酶类逐渐穿透到材料内部,使其整体发生降解。
2. 物理降解物理降解是指可降解高分子材料在外界刺激下发生结构破坏的过程。
外界刺激可以是光照、温度变化、机械力等。
例如,可降解高分子材料在受到光照作用下,其分子链中的化学键发生裂解,使材料发生降解。
另外,温度变化也可以导致可降解高分子材料的降解,当温度升高时,分子链中的键能降低,从而使材料变得不稳定,发生降解。
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可降解高分子材料1 可生物降解高分子材料的定义可生物降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下,能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
2 生物降解高分子材料降解机理生物降解的机理大致有以下3种方式:生物的细胞增长使物质发生机械性破坏;微生物对聚合物作用产生新的物质;酶的直接作用,即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。
一般认为,高分子材料的生物降解是经过两个过程进行的。
首先,微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合,通过水解切断高分子链,生成分子量小于500的小分子量的化合物(有机酸、酯等);然后,降解的生成物被微生物摄入人体内,经过种种的代谢路线,合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量,最终都转化为水和二氧化碳。
降解除有以上生物化学作用外,还有生物物理作用,即微生物侵蚀聚合物后,由于细胞的增大,致使高分子材料发生机械性破坏。
因此,生物降解并非单一机理,而是一个复杂的生物物理、生物化学协同同作用,相互促进的物理化学过程。
到目前为止,有关生物降解的机理尚未完全阐述清楚:除了生物降解外,高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。
人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性,发现与其结构有很大关系,包括化学结构、物理结构、表面结构等。
高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱,一般情况下:脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键> 亚甲基。
当同种材料固态结构不同时,不同聚集态的降解速度有如下顺序:橡胶态>玻璃态>结晶态。
一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和,微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑L性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。
生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外,还与材料温度、酶、pH值、微生物等外部环境有关。
3 可生物降解高分子材料的种类按照原料组成和制造工艺不同可分为以下三种:天然高分子及其改性产物、微生物合成高分子和化学合成高分子。
3.1 天然高分子及其改性产物天然高分子包括淀粉、纤维素、甲壳质、蛋白质等,虽然具有完全生物降解性,但是其热学、力学性能差,成型加工困难,不能满足工程材料的性能要求,因此需通过改性,得到有使用价值的可生物降解材料。
日本四国工业试验所开发了以乙酰多糖和纤维素为主要成分的高分子材料,试制的生物降解薄膜、无纺布、发泡塑料等已接近实用化。
Mater—Bi是由意大利Novamont公司开发的树脂,具有互穿网络结构,是一种生物降解性很好的材料,其显著特点是氧的阻隔性能好,已应用于包装行业。
蛋白质的降解主要是肽键的水解反应所引起的。
美国C1emson大学正在研究从玉米、麦子、大豆等植物中提取蛋白质。
可溶性蛋白质在一定温度(如140~C)下可交联,人们用其与纤维素一起制造生物降解复合材料:纤维蛋白单体在凝血酶作用下聚合成立体网状结构的纤维蛋白凝胶,纤维蛋白凝胶来源于自身血液,可避免免疫原性问题,是一种较为理想的细胞外基质材料。
3.2 微生物合成高分子微生物合成高分子是由微生物发酵法制成的一类材料,主要包括聚酯和多糖,如:真氧产碱杆菌可以利用果糖、木糖、延胡索酸、衣糠酸、丙酸、乳酸作为碳源生产PHB(聚一3一羧基丁酸酯)。
具有代表性的是聚B一羟基烷酸(PHAs)系列聚酯。
如英国IC公司首先以丙酸、葡萄糖为碳源食物,通过发酵法成功地开发出有实用价值的生物降解性3一羟基丁酸一3一羟基戊酸共聚物,商品名为Biopol。
Biopol的机械性能(从硬质到软质)、耐热性、耐水性、耐油性、耐药性和气体屏障性均优良,熔点为130~160~C,拉伸强度为18~30MPa。
Biopol在好气和厌气条件下均显示出良好的生物降解性,最后分解为二氧化碳和水而消失,但在空气和净水中不会降解。
3.3 化学合成高分子可以用化学合成法生产的有生物降解性高分子包括聚乳酸(PLA)、聚8一己内酯(PCL)、聚乙烯醇(PV A)等。
美国Union Carbide公司以PCL为原料开发了商品名为Tone的产品;日本昭和高分子公司也开发了类似产品Bionol1e,已用来生产包装瓶、薄膜等:聚乙烯醇为研究得最多的可生物降解的高聚物。
美国Air Product&Chemical公司开发了Vinex品牌,它是以聚合度较低的聚乙烯醇为基础的树脂同时具有水溶性、热塑加工性和生物降解性,可制得适用于包装食品的薄膜、农用水溶性薄膜、容器及一次性消费用品等。
近年来世界上研究开发最活跃的可降解高分子材料是聚乳酸PLA类材料的一个突出特点是能用多种方式加工,如挤出、纺丝、双轴拉伸等,加工过程中分子的定向不仅会大大增加力学强度,同时使降解速度变慢。
目前国际市场上出售的PLA树脂仅有5种:大日本油墨与化学公司的产品CPLA;三井化学公司的产品LACEA;日本岛津制作所的产品LACTY:Cargill Dow公司的产品EeopLa;美国Chronopo1公司的产品Heplon除脂肪族聚酯外,聚酰胺类、聚酸酐类、聚氨酯、聚磷脂等也有研究。
4 生物可降解高分子材料的应用生物可降解高分子材料主要有两方面的用途:(1)利用其生物可降解性,解决环境污染问题,以保证人类生存环境的可持续发展。
通常,对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法,但这几种方法都有其弊端。
如填埋法对土地有长期危害,并且随填埋地的日益减少而无法继续实行;焚烧法释放出大量有害气体;回收再利用法,因材料的收集、分拣困难,故一时难以推广。
因此所有这些都无法彻底解决污染问题,只有生物降解高分子才能从根本上解决废弃物所造成的环境问题。
(2)利用其可降解性,用作生物医用材料。
由于成本等因素,目前研究多集中在生物医疗工程领域,因此以下对可降解高分子在此方面的应用作一简述。
生物医学材料必须具备以下两个条件:一、要求材料与组织短期接触时无毒性、无致敏、无致炎、无致癌作用、无其他不良反应二、应具备耐腐蚀性及相应的生物力学性能和良好的加工性能。
这类材料可在生物体内分解,参与人体新陈代谢,并最终排出体外,其基本特征是生物降解性和生物相容性。
4.1 药物/基因控制释放系统初期的药物控制释放体系是将活性物质加载到高分子基质中,然后再输人人体。
在该体系中,药物释放主要是由扩散驱动,而后高分子基质本体水解。
这方面用得较好的是DLLA/GA共聚物。
PLA和PLGA制成的微球,能在一段时间内以一恒定的速率释放缩氨酸、蛋白质、疫苗等,其释放速率依赖于高分子的生物可降解行为。
而药物以纳米球和纳米颗粒的形式直接注射到固态组织或器官中,则是更进一步的发展。
微球制剂可靶向体内不同的器官和组织,使药物有效地靶向控释,拓宽了给药途径,减少了给药次数和给药量,提高了药物的生物利用度.最大程度地减少了药物对全身特别是肝、肾的毒副作用,美国专利提到一种利用可生物降解高分子制造缓控释药物的技术,可使药物在牙周病灶组织长期发挥药效。
PCL类的聚内酯也被用于药物释放。
PCL是一种半结晶高分子,药物渗透性好,且降解速率很低。
将PCL和聚L一丙交酯(PLLA)或聚羟基乙酸(PGA)共混,或合成相应的嵌段共聚物,有利于控制生物降解过程和药物释放特性。
例如,控制PLA和PCL片段的长度就能控制药物释放行为。
4.2 外科手术缝合线用聚乙交酯、PLLA及其共聚物制成的外科缝合线,可在伤口愈合后自动降解并被生物体吸收,无需拆线,现已商业化。
目前的研究热点是如何提高缝合线的柔软性和机械强度,同时在缝合线加入非甾体消炎药来抑制炎症和排异性,加入增塑剂增加线的韧性和调节降解速度。
研究发现,用甲壳质制成的缝合线无毒,机械性能良好,易打结,在胆汁、胰液中拉力强度的延续性比聚乙交酯纤维好,在使用初始的10~15天强度很好,以后迅速降解并被生物体吸收。
4.3 骨内固定材料和组织工程采用降解材料做固定材料可避免因使用不锈钢所造成骨质疏松及愈后的二次手术,在心血管组织工程也呈现出良好的应用前景。
可用于骨折固定材料的聚合物有PGA、PLLA、PDLLAD等。
PGA是一种结构最简单的线性聚烃基脂肪酸酯,是作为第一批可降解吸收材料被美国食品药物管理局批准用于临床的。
用PGA纤维、PLA纤维、碳纤维、磷酸钙等增强PLA,可明显提高材料的初始强度和承载能力。
另外,在治疗过程中还可将抗生素类的药物及骨生长因子、骨生长调节蛋白等置于植入材料中,可防止感染、促进骨愈合。
将聚乳酸及其共聚物用作支撑材料,在其上移植器官、组织的生长细胞,使其形成自然组织,称为外科替代疗法,即组织工程。
聚酯,特别是聚d一羟基酯(如聚乳酸、聚乙醇酸及聚e一己内酯等)在组织工程领域得到了广泛的应用。
专利提到一种利用2~3种可降解纤维做的织物,可植入可控释药物作为组织工程材料。
5 存在问题与发展前景开发和应用生物可降解高分子材料,目前存在的主要问题是价格偏高,使其使用领域受到限制。
在理论和技术方面,应加深对生物降解高分子材料的降解机理研究,在提高可降解高分子材料的机械强度、使用寿命的同时兼顾其降解性能是研究的重点。
利用纳米技术将生物材料制成纳米级的胶体颗粒或制成超微小装置或纳米器械等,可用作药物载体、医用材料或医用设备等,这给医药学领域带来一场新的革命。
但其降解产物的毒性、高分子聚合物本身的降解速度以及在体内的蓄积等是其主要的问题。
随着有关研究的进一步深入、生产技术的进一步提高和环保呼声的日益高涨,生物可降解高分子材料在21世纪必将实现工业化,进入人们的日常生活,在各种领域得到广泛应用。