医用高分子材料应用及研究进展(论文-18)
医用高分子材料论文
医用高分子材料论文医用高分子材料是指用于医疗器械、医药包装、医用卫生材料等方面的高分子材料。
随着医疗技术的不断发展和人们对健康的重视，医用高分子材料的应用范围和需求量也在不断增加。
本文将从医用高分子材料的特点、应用领域和发展趋势等方面进行论述。
首先，医用高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性。
在医疗器械和医用卫生材料方面，高分子材料需要与人体组织接触，因此其生物相容性是至关重要的。
良好的生物相容性可以减少对人体的刺激和损害，有利于医疗器械的安全使用。
同时，一些医用高分子材料还具有生物降解性，可以在一定时间内被人体代谢和吸收，避免二次手术带来的伤害，因此在医疗器械和医用卫生材料中有着广泛的应用前景。
其次，医用高分子材料在医药包装领域也有着重要的应用。
医药包装需要具备良好的密封性、保鲜性和防渗透性，以保护药品的质量和安全。
高分子材料由于其优异的物理和化学性能，可以满足医药包装的各项要求，同时还可以实现包装材料的轻量化和环保化，符合现代医药包装的发展趋势。
另外，医用高分子材料还在医疗器械和医用卫生材料中发挥着重要作用。
例如，医用高分子材料可以用于制备手术缝线、人工关节、医用胶水等医疗器械产品，同时也可以制备口罩、手套、敷料等医用卫生材料，为医疗行业提供必要的支持。
随着医疗技术的不断进步和人们对健康的不断追求，医用高分子材料的应用领域和需求量将会不断扩大。
未来，随着生物医学工程、纳米医学、智能医疗等领域的发展，医用高分子材料将会迎来更广阔的发展空间和应用前景。
综上所述，医用高分子材料在医疗器械、医药包装、医用卫生材料等方面具有重要的应用价值，其特点和应用领域决定了其在医疗行业中的不可替代地位。
随着医疗技术的不断发展和人们对健康的不断关注，医用高分子材料必将迎来更加广阔的发展前景。
高分子材料在生物医学领域的应用研究进展
高分子材料在生物医学领域的应用研究进展近年来，随着生物医学领域的不断发展，高分子材料作为一类重要的材料，已经在生物医学领域得到广泛的应用。
高分子材料具有良好的生物相容性、可控制的释放性能以及可塑性等特点，使其在生物医学材料中有着巨大的潜力。
本文将对高分子材料在生物医学领域的应用研究进展进行综述。
一、高分子材料在组织工程中的应用组织工程是一门旨在通过组织工程支架和细胞培养来重建和修复受损组织或器官的学科。
高分子材料作为一种理想的组织工程支架材料，被广泛应用于组织工程的研究中。
例如，聚乳酸（PLA）和聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）等高分子材料在骨组织工程中具有良好的应用前景。
它们可以被制成各种形状的支架，提供细胞附着和生长的支持，并逐渐降解为体内组织。
二、高分子材料在药物传递系统中的应用药物传递系统是指将药物以一种可控的方式传递到特定部位的系统。
高分子材料能够通过改变材料的性质和结构，实现对药物的控制释放。
例如，聚乙二醇（PEG）被广泛用于制备纳米粒子药物传递系统。
通过改变PEG链的长度和密度，可以调节纳米粒子的稳定性和药物的释放速率，从而提高药物的治疗效果。
三、高分子材料在仿生材料中的应用仿生材料是指模仿生物体组织、器官或器械的形态、结构和功能所设计的材料。
高分子材料因其良好的生物相容性和可塑性，在仿生材料的研究中具有重要的应用价值。
例如，聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）被广泛应用于义眼、牙齿修复和关节置换等医疗器械中。
PMMA具有良好的透明性和易形性，可以模拟天然组织的外观和形态，提高患者的生活质量。
四、高分子材料在抗菌材料中的应用抗菌材料是指能够抑制细菌生长和传播的材料。
高分子材料因其具有良好的可控性和生物相容性，被广泛用于抗菌材料的研究。
例如，聚苯乙烯（PS）和壳聚糖（CS）可以通过改变它们的化学结构，提高材料的抗菌性能。
这些高分子材料可以在医疗器械、医用敷料和口腔护理产品等方面发挥重要作用，有效减少病原菌对人体的危害。
医用高分子材料
医用高分子材料医用高分子材料在现代医学和医疗领域中起着至关重要的作用。
这些材料具有出色的生物相容性、可加工性和可控释放性能，被广泛用于医疗器械、药物传递系统和组织工程等领域。
本文将介绍医用高分子材料的应用、特点和近期研究进展。
一、医用高分子材料的应用1. 医疗器械医用高分子材料在医疗器械中扮演着重要的角色。
例如，聚乙烯醇（PVA）被广泛用于制作医用手套、输液软管和注射器等。
其柔软性和耐腐蚀性使其成为理想的选择。
此外，聚氨酯（PU）也被用于制作心脏起搏器和人工血管。
其优异的机械性能和生物相容性使其成为这些医疗器械的理想材料。
2. 药物传递系统医用高分子材料在药物传递系统中起着重要的作用。
例如，聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）被广泛用于制造微球、纳米粒子和针剂等。
这些材料具有良好的生物降解性和可控释放性能，可以通过改变材料的组成和制备方法来调控药物的释放速率和持续时间。
3. 组织工程医用高分子材料在组织工程领域中具有巨大潜力。
例如，聚己内酯（PCL）和胶原蛋白被广泛用于制造支架和人工皮肤。
这些材料能够提供细胞附着和生长的支持，并具有良好的生物相容性和生物降解性，有助于再生损伤组织。
二、医用高分子材料的特点1. 生物相容性医用高分子材料具有良好的生物相容性，能够与人体组织兼容，并且不会引发明显的免疫反应。
这一特点使得它们适用于体内应用，可以减少术后并发症的发生。
2. 可加工性医用高分子材料可以通过不同的加工方法制备成不同形状和尺寸的产品。
例如，熔融挤出、溶液旋转薄膜法和三维打印等方法可以制备出具有复杂结构和良好性能的材料。
3. 可控释放性能医用高分子材料可以通过改变材料的组成和结构来调控药物的释放速率和持续时间。
这使得药物能够在目标区域长时间释放，提高疗效并减少副作用。
三、医用高分子材料的研究进展1. 新型材料的合成与应用近年来，研究人员致力于开发新型医用高分子材料，以满足不同临床需求。
例如，阴离子聚合物、生物可降解聚合物和纳米复合材料等新型材料被广泛应用于医疗器械和药物传递系统，为临床诊疗提供了更多选择。
医用高分子材料的研究和应用
医用高分子材料的研究和应用随着医学技术的不断发展，医用材料和器械的发展也越来越迅速。
其中，医用高分子材料是近年来备受关注的一个领域。
医用高分子材料具有多种优异的性能，如生物相容性好、可降解性强、可改变形态等。
它们被广泛应用于医疗设备、医用耗材、医用敷料等领域，并且在制造假体、修复组织等方面都有很大的应用前景。
1. 常见的医用高分子材料常见的医用高分子材料有许多种，比如：聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）、聚己内酯（PCL）、聚乙二醇（PEG）、聚苯乙烯（PS）等。
这些材料的特点各不相同，适用于不同的领域和应用场景。
聚乳酸（PLA）：PLA是一种生物降解的高分子材料，具有优异的可降解性和生物相容性，适用于制造可降解的医疗器械或打印组织的模型。
聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）：PLGA是一种可注射性、可分解性的聚合物材料，广泛应用于药物缓释、制备微球、纳米颗粒等领域。
聚己内酯（PCL）：PCL是一种具有优异生物相容性、生物可降解性的高分子材料，尤其适用于制造组织支架、修复软骨等方面。
聚乙二醇（PEG）：PEG是一种较为特殊的高分子材料，其分子结构具有特殊的亲水性，因此其被广泛应用于制造各种医用耗材、药物缓释等方面。
聚苯乙烯（PS）：PS是一种常用的医用高分子材料，常常被用于制造医用耳塞、医用口罩等消耗品。
2. 医用高分子材料的应用（1）医用器械领域：医用高分子材料被广泛应用于制造医学器械，如输液管路、导管、压力传感器、心脏起搏器、人工心脏瓣膜等。
这些器械一般需要具备生物相容性和可靠的性能，医用高分子材料的应用可以满足这些要求。
（2）医用敷料领域：医用高分子材料还被运用于制造医疗用敷料，如止血、吸收、覆盖敷料等。
这类敷料对于血液凝血、伤口治疗、组织修复等方面起到了至关重要的作用。
（3）组织修复和再生领域：医用高分子材料的可降解性、多孔性及微纳工程等独特的性质，使得它们在组织修复和再生方面具有广阔的应用前景。
医用高分子材料的研究和应用
医用高分子材料的研究和应用高材0901 王华帅200921003摘要: 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, 在生命科学、医疗器械、药物等领域中已得到广泛而重要的应用。
关键词:高分子材料医用种类研究应用一．医用高分子材料生物医用高分子材料(Poly-meric biomaterials)是指在生理环境中使用的高分子材料,它们中有的可以全部植入体内,有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外, 或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。
医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触, 有的甚至要求永久性植入体内。
因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性。
生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化; 对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能;具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的、复杂的形态。
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。
简单地说，医用高分子材料学，是介于现代医学和高分子科学之间，并且涉及到物理、化学、生物学、医学等的一门交叉学科。
目前，医用高分子材料的发展可谓异军突起，医用高分子材料的应用如雨后春笋遍及整个医学领域，其用量也在持续稳定地增长。
二．医用高分子材料的分类目前所应用的医用高分子材料有聚醚聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硅橡胶、聚酯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乳酸天然高分子材料等, 被广泛应用于植入性生物材料和人工脏器、介入器材、口腔材料、卫生材料及敷料、医用缝合粘合材料、医用高分子和医用橡胶制品、体外循环设备。
其制品种类主要有人造脏器、医疗器械和药物剂型三种类型。
生物医用高分子材料的研究与应用
生物医用高分子材料的研究与应用随着现代医学的不断发展，越来越多的疾病得以得到有效的治疗。
而在治疗过程中，材料的选择也起着至关重要的作用。
生物医用高分子材料是一类在医学领域中应用广泛的材料，它们具有良好的生物相容性、可调性、可加工性和可重复性等优点。
近年来，生物医用高分子材料在医疗、药物输送和组织工程等领域中的应用越来越广泛。
高分子材料是由高分子化合物制成的，它们通常是由单体通过聚合反应而形成的长链分子。
这些分子因其复杂的结构和可塑性，在医学领域中可以用来制造很多种不同的材料，例如人工关节、人造器官、药物传递系统、缝合线和接骨板等。
这些材料可以与人体组织相容，并被认为是一种极为有前途的材料类型。
1. 生物医用高分子材料的类型及其特点生物医用高分子材料的类型十分多样，下面简单介绍几种比较常见的类型。
(1) 人工关节的材料人工关节是治疗关节疾病的最有效方法之一。
目前，最流行的人工关节材料是聚乙烯、聚乙烯醇、尼龙、PTFE等。
这些材料均具备良好的生物相容性和机械性能。
(2) 缝合线缝合线是医生修复切口、牙龈和组织损伤时经常使用的一种材料。
常见的缝合线包括各种生物降解材料，例如聚乳酸、聚乙酸乙烯酯、聚己内酯等。
(3) 药物传递系统药物传递系统是一种在人体内释放药物的材料。
借助生物医用高分子材料可以制备出上述类型的药物释放系统。
例如聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚酸酯基等，这些材料因其生物降解性、可控释放性和生物相容性等优点，被广泛用于制备药物传递系统。
2. 生物医用高分子材料的应用随着现代医学的需求，生物医用高分子材料在医学领域的应用正在不断扩大。
以下列举几个例子。
(1) 肺癌有限化疗局部治疗系统该系统利用高分子材料包覆的药物，选择性地释放到病灶部位，并实现 sustained release （持续释放）。
这种方法具有显著的临床效果，能够提高癌细胞的转录和翻译内在抵抗力，抑制癌细胞的增殖，创造更好的治疗结果。
医用高分子材料的研究与应用
医用高分子材料的研究与应用随着医学技术不断的更新迭代，医药研究的需求也日益增长，而医用高分子材料在现代医学中也扮演着越来越重要的角色。
医用高分子材料是指用于医学领域的高分子材料，其种类包括但不限于聚合物，纤维素和半合成材料等。
这些材料在医学中具有多种独特的物理和化学特性，广泛应用于医疗器械，医学成像和组织修复等领域。
1、医用高分子材料在医学成像中的应用医用高分子材料在医学成像中的应用是其最常见的应用之一。
传统的医学成像如X光、CT等都是通过反射和吸收原理来进行成像。
而医用高分子材料在医学成像中的应用，主要是通过对不同物质的吸收能力，来影响成像效果，从而达到更详细的成像结果。
举例来说，当我们摄入含有高分子材料的碘盐溶液时，在X光成像时，因为高分子材料对X射线的吸收较强，从而影响肝、脾等器官的成像效果，能够明显地显示器官的血液流动情况，以及体内多种病变情况。
2、医用高分子材料在组织修复中的应用随着医学技术的不断提高，替代医学治疗技术正在兴起，而医用高分子材料在这方面也具有着很大的应用前景。
在组织修复中，医用高分子材料主要用来代替被破坏的人体组织，从而加速修复和康复。
目前，已经有多种医用高分子材料被应用于组织修复，如聚乳酸酰胺（PLA）、聚乳酸（PLLA）等。
其中聚乳酸被广泛应用于组织修复中，其原因在于其材料特性能够模拟真实组织，如PLLA环境良好、无毒、可生物降解、不形变、易于制造等周边特性。
因此，PLA及其衍生物已被广泛应用于组织修复中，包括骨科手术、皮肤修复和牙科等领域。
3、医用高分子材料在药物传输中的应用医用高分子材料在药物传输中也有很多应用。
高分子材料可用于控制药物的释放、负荷、递送和存储等方面。
材料特性的差异和改变会导致药物的释放方式不同，从而实现不同的剂量控制方案。
例如一种名为肝素的聚酰胺材料，它能够稳定了药物负载，同时使药物能够持续的释放出来，从而提高药物的疗效并降低药物副作用。
因此，医用高分子材料在药物传输等方面应用广泛，包括植入物、膜材料、啮齿动物根管治疗等领域。
医用高分子材料的研究和应用
医用高分子材料的研究和应用摘要：随着医疗技术的发展，医用高分子材料发挥着越来越重要的作用。
医用高分子材料包含多种类型，可以满足多种医疗需求。
本文旨在介绍医用高分子材料的研究和应用，包括其典型的材料、应用领域及最新进展，并介绍未来可能实现的研究目标。
通过本文，读者可以更加深入地了解医用高分子材料的研究和应用，从而更好地发挥它们在医疗领域的优势。
IntroductionWith the development of medical technology, medical polymers materials are playing an increasingly important role. Medical polymers materials contain various types, which can meet different medical needs. The purpose of this paper is to introduce the research and application of medical polymers materials, including its typical materials, application fields and latest progress, as well as the research objectives that may be realized in the future. Through this paper, readers can have a deeper understanding of the research and application of medical polymers materials, so as to better exert their advantages in the medical field.Medical polymers materialsMedical polymers materials can be divided into two main categories: biodegradable and non-degradable polymers. Biodegradable polymers are polymers that can be naturallydegraded in the body after serving their purpose, and can be used in medical applications such as tissue engineering, drug delivery and implantable devices. In contrast, non-degradable polymers are often used in permanent implantable devices such as artificial hip joints and are not degraded in the body.ApplicationsMedical polymers materials can be used in a variety of medical applications. For example, biodegradable polymers can be used to create new tissue and organs for tissue engineering. They can also be used as drug delivery systems to release drugs into the body. Non-degradable polymers are often used inartificial hip joints, artificial organ valves and other implantable medical devices.Latest progressIn recent years, researchers have made great progress in the study of medical polymers materials. For example, biodegradable polymers have been developed to deliver drugs more effectively, to create tissue and organ scaffolds, and to improve tissue repair. Non-degradable polymers have been developed to improve the performance and durability of implantable medical devices.Future researchConclusionIn conclusion, medical polymers materials are playing an increasingly important role in medical applications, and researchers have made great progress in this field in recent years. In the future, research will continue to focus on further improving the performance of medical devices and developing new materials for tissue engineering and drug delivery.。
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医用高分子材料应用及研究进展摘要：随着人民生活水平的提高，人们对于医疗保健方面的要求也越来越强，使得对于生物医用材料的要求也越苛刻。
本文介绍了国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，详细阐述了生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。
关键词：医用高分子应用状况发展趋势1.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[1 ]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。
2.医用高分字的现状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[2]。
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[3 ] ,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。
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,并迅速成为国际高技术制高点之一。
作为世界人口最多的国家,生物材料的市场潜力十分巨大。
据民政部门报告:我国现有的肢体不自由患者已超过1 500 万,其中肢残患者约800 万;由类风湿引发的大骨节病患者有数百万;冠心病患者已超过1 000 万;白内障盲人约500 万;牙缺损和牙缺失患者高达3 亿～ 4 亿人; 肝炎病毒携带者1. 2 亿;心血管病患者2 000 万;需计划生育的育龄妇女2 000 万;伴随人口老龄化(60 岁以上的老年人口已达1. 39 亿人,约占全国人口的10. 69 %) 的骨质疏松患者7 000 万;每年由于疾病、交通事故和运动创伤等造成的骨缺损和缺失患者人数近1 000 万人;需要进行颅颌面和胸部美容整形的人数有数千万人。
这还不包括数目庞大的各类软组织、血液和器官疾病患者人数[4]。
我国医用高分子材料研制和生产迅速发展,初具规模,已经成为一个新兴产业,总产值的增长率远高于国民经济平均发展速度。
可见,生物材料是一个巨大的产业,生物材料的不可缺少性,尤其是进口材料动辄上万元的价格决定了我国必须加强具有自主知识产权的生物材料的研究开发[5]。
2.2生物医用功能高分子材料分类生物医用高分子材料分合成和天然两大类，下面我们就分别对这两种材料进行详细的论述。
2.21天然生物材料天然生物材料是指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子，如从各种甲壳类、昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维，从海藻植物中提取的海藻酸盐，从桑蚕体内分泌的蚕丝经再生制得的丝素纤维与丝素膜，以及由牛屈肌腱重新组构而成的骨胶原纤维[6]等。
这些纤维由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性，在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势，已引起国内外医务界广泛的关注。
自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。
例如：迄今为止再高明的材料学家也做不出具有高强度和高韧性的动物牙釉质，海洋生物能长出色彩斑斓、坚阊义不被海水腐蚀的贝壳等等。
甲壳素又称几丁质（chitin），广泛存在于虾、蟹等甲壳动物及昆虫、藻类和细菌中，是世界上仅次于纤维素的第二大类天然高分子化合物。
它是一种惰性多糖，用浓碱脱去乙酰基可转变成聚壳糖（chintosan）。
甲壳素、聚壳糖及其衍生物具有良好的生物相容性和生物降解性。
降解产物带有一定正电荷，能从血液中分离出血小板因子，增加血清中H-6水平，促进血小板聚集或凝血素系统，作为止血剂有促进伤口愈合，抑制伤口愈合中纤维增生，并促进组织生长的功能，对烧、烫伤有独特疗效。
比如家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋白成分，丝素蛋白是一种优质的生物医学材料，具有无毒、无刺激性、良好的血液相容性和组织相容性。
根据研究报道，由于天然高分子医用材料的独特临床效果，它的应用前景相当广阔。
2.22合成生物材料由于天然材料的有限，人们需要大量的生物材料来维持他们的健康。
合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能，因而可以植入人体，部分或全部取代有关器官。
因此，在现代医学领域得到了最为广泛的应用，成为现代医学的重要支柱材料。
与天然生物材料相比，合成高分子材料具有优异的生物相容性，不会因与体液接触而产生排斥和致癌作用，在人体环境中的老化不明显。
通过选用不同成分聚合物和添加剂，改变表面活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性，从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生物合成高分子材料。
目前，使用于人体植入产品的高分子合成材料包括聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶和硅凝胶等。
应用场合涉及组织粘合、手术缝线、眼科材料(人工玻璃体、人工角膜和人工晶状体等)、软组织植入物(人工心脏、人工肾、人工肝等)和人工管形器(人工器官、食道)等。
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，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。
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，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。
2.3医用高分子材料的特殊要求医用高分子材料是要用在人身上的,必须对人体组织无害,所以对其要求十分严格,总体上可以概括为以下四个方面:1) 生物功能性:因各种生物材料的用途而异,如:作为缓释药物时,药物的缓释性能就是其生物功能性。
2) 生物相容性:可概括为材料和活体之间的相互关系,主要包括血液相容性和组织相容性。
组织相容性主要指无毒性,无致癌性,无热原反应,无免疫排斥反应,不破坏邻近组织等。
血液相容性一般指不引起凝血,不破坏红细胞,不破坏血小板,不改变血中蛋白,不扰乱电解质平衡。
3) 化学稳定性: 耐生物老化性或可生物降解性。
对于长期植入的医用高分子材料,生物稳定性要好;对于暂时植入的医用高分子材料,则要求在确定时间内降解为无毒的单体或片段,通过吸收、代谢过程排出体外。
4) 生产加工性:首先,严格控制用于合成医用高分子材料的原料纯度,不能带入有害物质,重金属含量不能超标;其次,材料加工助剂必须符合医用标准;第三,对于体内应用的高分子材料,生产环境应当具有符合标准的洁净级别; 第四,便于消毒灭菌(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒和酒精消毒等)[7][8] 。
正因为对于医用高分子材料的要求严格,相关的研发周期一般较长,需要经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验,材料市场化需要经国家药品和医疗器械检验部门的批准,且报批程序复杂,费用高。
这也是生物材料的市场价格居高不下的一个重要原因。
3.医用高分子材料的主要类别和应用医用高分子材料涉及到多个学科,根据不同的角度医用高分子材料有不同的分类方法,尚无统一标准。
为了便于比较不同结构的生物材料对于各种治疗目的的适用性,按生物医学用途分类如下:3. 1 硬组织相容性高分子材料硬组织相容性高分子材料(如各种人工骨、人工关节、牙根等) 是医学临床上应用量很大的一类产品,涉及医学临床的骨科、颌面外科、口腔科、颅脑外科和整形外科等多个专科,往往要求具有与替代组织类似的机械性能,同时能够与周围组织结合在一起。
如牙科材料(蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等) ;人造骨、关节材料聚甲基丙烯酸甲酯等。
随着生命科学、材料科学、医学临床的发展和人们生活水平的不断提高,此类材料具有越来越广阔的临床应用前景和巨大的经济效益。
3.2 软组织相容性高分子材料软组织相容性高分子材料主要用于软组织的替代与修复,如隆鼻丰胸材料、人工肌肉[9](硅橡胶和涤纶织物) 与韧带材料等。
这类材料往往要求具有适当的强度和弹性以及软组织相容性,在发挥其功能的同时,不对邻近软组织(如肌肉、肌腱、皮肤、皮下等) 产生不良影响,不引起严重的组织病变。
3.3 血液相容性高分子材料血液相容性高分子材料在医用高分子材料的应用方面,有相当多的器件必须与血液接触,例如:各种体外循环系统、介入治疗系统、人工血管(聚对苯二甲酸乙二酯) 和人工心瓣等人工脏器。
血液相容性高分子材料必须不引起凝血、溶血等生理反应,与活性组织有良好的互相适应性。
3.4 高分子药物和药物控释高分子材料高分子药物指带有高分子链的药物和具有药效的高分子,如:抗癌高分子药物(非靶向、靶向) 、用于心血管疾病的高分子药物(治疗动脉硬化、抗血栓、凝血) 、抗菌和抗病毒高分子药物(抗菌、抗病毒) 、抗辐射高分子药物和高分子止血剂等。
高分子材料制备药物控制释放制剂主要有两个目的:1) 为了使药物以最小的剂量在特定部位产生治疗药效;2) 优化药物释放速率以提高疗效,降低毒副作用。
高分子控制释放体系包括时间控制缓释体系(如康泰克等,理想情形为零级释放) 、部位控制缓释体系(靶向药物) 和脉冲释放方式(智能药物) 。
4 .医用高分子材料的发展及展望我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。
目前约有50 多个单位从事这方面的研究,现有医用高分子材料60 多种,制品达400 余种,用于医疗的聚甲基丙烯酸甲酯每年达300 t 。
然而,我国医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段[10] ,还没有能够建立在分子设计的基础上。
因此,应该以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。