我国医用高分子材料的发展现状
我国医用高分子材料的发展现状
我国医用高分子材料的发展现状摘要: 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;相容性;组织工程前言：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[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。
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。
2024年医用高分子制品市场前景分析
2024年医用高分子制品市场前景分析引言近年来，随着医疗技术的不断发展和人民健康意识的提高，医用高分子制品在医疗领域中的应用越来越广泛。
医用高分子制品作为一类具有特殊功能和性能的医疗材料，在医疗器械、医用敷料、人工器官等方面具有巨大潜力。
本文将对医用高分子制品市场的当前状况及未来发展进行分析，并对其市场前景进行展望。
市场现状目前，医用高分子制品市场呈现出快速增长的趋势。
一方面，随着人口老龄化以及慢性疾病的增加，人们对医疗服务和医疗产品的需求越来越大，从而推动了医用高分子制品市场的发展。
另一方面，科技的进步和创新推动了医用高分子制品的不断发展，不断涌现出新的应用和产品。
医用高分子制品市场主要分为医疗器械和医用敷料两个主要领域。
在医疗器械领域，医用高分子制品广泛应用于手术器械、人工关节、心脏起搏器等产品中。
在医用敷料领域，医用高分子制品被广泛用于创面敷料、敷料胶带等产品中。
此外，医用高分子制品还有望扩展到人工器官、药物传输系统等新领域。
市场驱动力医用高分子制品市场的快速增长有多个驱动力。
首先，医用高分子制品具有许多独特的优势，如生物相容性、可塑性、耐磨性等，使其在医疗领域中得到广泛应用。
其次，随着医疗技术的不断提升，对医疗器械和敷料的要求也越来越高，促使医用高分子制品市场的发展。
同时，政府对医疗服务的重视和投入也为医用高分子制品市场提供了良好的发展环境。
另外，社会的健康意识不断提高，人们对高品质的医疗产品的需求也日益增长。
医用高分子制品作为一种高品质的医疗材料，能够为人们提供更好的医疗体验和效果，因此在市场上具有较大的潜力。
市场前景医用高分子制品市场的前景十分广阔。
随着人口老龄化问题的日益凸显，医用高分子制品的需求将持续增加。
同时，随着技术的进步和创新的推动，医用高分子制品的应用领域也将不断扩展。
未来，医用高分子制品有望在人工器官、药物传输系统、组织工程等领域发挥更大的作用。
另外，随着人们对医疗服务质量的要求提升，医用高分子制品市场将面临更大的发展机遇。
中国医用高分子材料行业市场分析报告
中国医用高分子材料行业市场分析报告近年来，随着人们对健康的关注度不断提高，医疗行业迎来了快速发展的机遇。
作为医疗领域的重要组成部分，医用高分子材料的需求也持续增长。
本文将对中国医用高分子材料行业的市场进行深入分析，探讨其发展趋势和前景。
首先，我们来看看中国医用高分子材料行业的市场规模。
根据相关数据显示，近年来，中国医用高分子材料行业的市场规模呈现出稳步增长的态势。
其中，医用塑料制品是医用高分子材料行业的主要产品之一，其市场规模逐年扩大。
医用塑料制品在医疗器械、医药包装等领域具有广泛应用，对于提高医疗器械的安全性和可靠性起到了重要作用。
此外，医用高分子材料在人工关节、植入器械等方面也有广泛的应用，这些领域的市场需求也在不断增长。
其次，中国医用高分子材料行业的市场竞争格局也值得关注。
目前，国内医用高分子材料行业存在着一些大型企业和中小型企业并存的情况。
大型企业在技术研发、生产规模等方面具有一定的优势，能够满足市场的大部分需求。
而中小型企业则主要从事特定领域的医用高分子材料生产，通过专业化生产来满足市场的个性化需求。
在市场竞争中，大型企业通过品牌效应和规模优势占据着较大的市场份额，而中小型企业则通过技术创新和差异化经营来提高竞争力。
此外，中国医用高分子材料行业的发展还受到一些制约因素的影响。
首先，技术创新是行业发展的关键。
目前，国内医用高分子材料行业在技术研发方面与国际先进水平仍存在一定差距，需要加强技术创新，提高产品质量和性能。
其次，市场监管也是行业发展的重要环节。
医用高分子材料的安全性和可靠性对于医疗行业至关重要，因此，加强市场监管，规范行业秩序，对于行业的健康发展具有重要意义。
最后，人才培养是行业发展的关键。
医用高分子材料的研发和生产需要高素质的人才支撑，因此，加强人才培养和引进，提高行业的整体素质和竞争力，对于行业的可持续发展至关重要。
展望未来，中国医用高分子材料行业有望迎来更加广阔的发展前景。
医用高分子材料的研究现状
医用高分子材料的研究现状医用高分子材料是指在医疗领域使用的一类高分子材料，其在医疗器械、药物传递系统和组织工程等方面具有广泛的应用前景。
目前，医用高分子材料领域的研究已经取得了一系列重要的进展，涉及到材料的设计、合成、表征以及在医疗领域的应用等方面。
在医用高分子材料的研究中，一项关键的任务是对材料的性能进行调控，以满足不同的医疗需求。
这涉及到对高分子材料的合成方法进行改进。
目前研究者们采用多种方法合成医用高分子材料，例如自组装、聚合、交联等方法。
这些方法可以控制材料的形态、分子量、分子结构和化学功能团的引入等，从而调控材料的性能。
医用高分子材料的表征是研究的另一个关键方面。
通过对材料的物理性质、化学性质和生物相容性等进行表征，可以评估材料的可操作性和可靠性。
例如，通过测定材料的力学性能、热性能、表面形貌和摩擦学性能等，可以了解材料的耐用性和稳定性。
另外，通过体外和体内实验评估材料的生物相容性和生物活性，可以评估材料的安全性和效果。
除了对医用高分子材料的合成和表征，其在医疗领域的应用也是研究的重要内容。
目前，医用高分子材料广泛应用于医疗器械、药物传递系统和组织工程等领域。
例如，在医疗器械方面，医用高分子材料可以用于制备支架、人工关节和心脏起搏器等。
在药物传递系统方面，医用高分子材料可以用于制备纳米粒子、聚合物药物载体和控释系统等。
在组织工程方面，医用高分子材料可以用于制备人工皮肤、骨替代材料和血管替代材料等。
医用高分子材料的研究还面临一些挑战。
首先，材料的生物相容性是一个重要的考虑因素。
材料与生物体的相互作用可能引起免疫反应和细胞毒性，从而影响材料的应用。
其次，材料的稳定性和可持续性也是一个重要问题，特别是对于长期使用的医疗器械和药物传递系统。
此外，材料的生产成本和规模化制备也是一个挑战，这可能限制材料的商业化应用。
总的来说，医用高分子材料的研究目前正处于快速发展阶段，涉及到材料的合成、表征和在医疗领域的应用等方面。
我国医用高分子材料的发展现状
四、应用场景
1、医疗器械：医用高分子材料被广泛应用于医疗器械的生产，如人工关节、 人工晶体、手术缝合线等。
四、应用场景
2、药物载体：医用高分子材料可以作为药物载体，实现药物的定向传输和控 释，提高药物的治疗效果和降低副作用。
四、应用场景
3、组织工程：医用高分子材料可以作为组织工程的支架材料，辅助机体组织 的再生和修复。
六、总结
六、总结
我国医用高分子材料产业的发展迅速，已经成为全球医用高分子材料的重要 生产国之一。虽然我国在一些关键技术方面与国际先进水平存在差距，但国内企 业正在努力加强技术创新和自主研发，不断提高产品的质量和性能。预计未来几 年，我国医用高分子材料的市场需求将继续增长，同时企业的技术创新和绿色环 保意识也将不断提升。
3、加工成型技术
3、加工成型技术
加工成型技术是医用高分子材料产业的重要组成部分，涉及到产品的形状、 尺寸和性能等方面。我国企业在加工成型技术方面已经有了较为成熟的生产线和 技术人才，但在高端产品的加工成型技术方面仍存在一定差距。
四、应用场景
四、应用场景
医用高分子材料在医疗领域的应用非常广泛，主要包括以下几个方面：
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2、绿色环保
2、绿色环保
随着环保意识的不断提高，医用高分子材料的绿色环保已经成为未来发展的 重要趋势。需要采用环保材料和环保生产工艺，实现医用高分子材料的可降解和 可回收利用，减少对环境的污染。
3、个性化定制
3、个性化定制
随着医疗水平的提高和患者需求的多样化，医用高分子材料的个性化定制已 经成为未来的发展趋势。需要加强技术研发和生产工艺的改进，实现医用高分子 材料的个性化定制，满足不同患者和医疗需求。
一、发展历程
2024年医用高分子材料及制品市场分析报告
2024年医用高分子材料及制品市场分析报告1. 市场概述医用高分子材料及制品市场是指应用于医疗领域的高分子材料及其制成的产品的市场。
随着医疗技术的发展和人们对健康的日益关注，医用高分子材料及制品市场得到了快速的发展。
2. 市场规模根据市场研究机构的数据，医用高分子材料及制品市场在过去几年中保持了稳定的增长。
预计该市场的规模将在未来几年继续增长，年均增长率预计在5%-8%之间。
3. 市场驱动因素医用高分子材料及制品市场的增长主要受以下几个因素的驱动：3.1 人口老龄化随着人口老龄化程度的加剧，需求日益增长的医疗服务推动了医用高分子材料及制品市场的发展。
老年人口对医疗设备和材料的需求量大，因此医用高分子材料及制品市场受益于老年人口的增加。
3.2 医疗技术的进步医用高分子材料及制品在医疗技术的发展中扮演着重要的角色。
随着医疗技术的不断进步，对材料性能和品质的要求也越来越高。
因此，医用高分子材料及制品市场受益于医疗技术的进步。
3.3 医疗制品需求增加随着人们对健康的关注度提高，医疗制品的需求也在不断增加。
包括医疗器械、医用耗材、医用包装材料等在内的医用高分子制品受到了很大的市场需求推动。
4. 市场细分医用高分子材料及制品市场可以按照材料类型和应用领域进行细分。
4.1 材料类型医用高分子材料可以根据其化学性质和物理性质进行分类。
主要的材料类型包括聚合物、生物可降解材料、高分子复合材料等。
4.2 应用领域医用高分子制品广泛应用于医疗器械、医用耗材、医用包装材料等领域。
其中，医用器械市场占据了医用高分子材料及制品市场的相当一部分份额。
5. 市场竞争格局医用高分子材料及制品市场的竞争格局较为激烈。
市场上存在着很多厂商，它们竞争力强大。
主要的竞争因素包括产品性能、质量、价格、品牌知名度等。
6. 市场前景医用高分子材料及制品市场具有广阔的发展前景。
随着医疗技术的不断发展和人们对健康的持续关注，医用高分子材料及制品市场将继续快速增长。
高分子材料在生物医学领域的应用现状如何
高分子材料在生物医学领域的应用现状如何在当今科技飞速发展的时代，高分子材料以其独特的性能在生物医学领域发挥着日益重要的作用。
从人工器官到药物输送系统，从组织工程到医疗器械，高分子材料的应用无处不在，为改善人类健康和医疗水平带来了新的希望。
高分子材料是由许多重复单元通过共价键连接而成的大分子化合物。
由于其分子结构的可设计性和多样性，高分子材料能够被赋予各种优异的性能，如良好的生物相容性、可降解性、机械性能和加工性能等，这使得它们非常适合应用于生物医学领域。
在人工器官方面，高分子材料取得了显著的成就。
例如，用于制造人工心脏的高分子材料，需要具备良好的血液相容性和机械强度，以确保心脏能够长期稳定地工作。
聚氨酯和硅橡胶等高分子材料因其出色的弹性和生物相容性，被广泛应用于人工心脏的制造。
此外，人工肾脏中的透析膜、人工关节中的耐磨材料等，也都离不开高分子材料的身影。
药物输送系统是高分子材料在生物医学领域的另一个重要应用方向。
传统的药物治疗往往存在药物利用率低、副作用大等问题，而高分子材料可以作为药物载体，实现药物的精准输送和控制释放。
纳米粒子、脂质体、水凝胶等高分子材料载体能够将药物包裹在内部，并通过特定的机制在病变部位释放药物，从而提高药物的治疗效果，减少副作用。
例如，聚乳酸羟基乙酸共聚物（PLGA）是一种常用的可降解高分子材料，可用于制备纳米粒子药物载体，实现对肿瘤的靶向治疗。
组织工程是一个旨在修复和重建受损组织和器官的新兴领域，高分子材料在其中发挥着关键作用。
支架材料是组织工程的核心之一，它为细胞的生长和分化提供了支撑和引导。
高分子材料可以通过静电纺丝、3D 打印等技术制备成具有特定结构和性能的支架，如孔隙率、孔径大小和力学性能等，以满足不同组织的需求。
胶原蛋白、透明质酸等天然高分子材料以及聚己内酯（PCL）、聚乳酸（PLA）等合成高分子材料，在皮肤、骨骼、软骨等组织工程中都有着广泛的应用。
在医疗器械方面，高分子材料更是不可或缺。
2024年医用高分子材料及制品市场发展现状
医用高分子材料及制品市场发展现状引言医用高分子材料及制品是医疗行业中的重要组成部分，广泛应用于医疗器械、医用耗材、医用包装等领域。
本文将对医用高分子材料及制品市场的发展现状进行分析和总结。
医用高分子材料的特点与应用医用高分子材料具有良好的生物相容性、生物降解性、机械性能、耐磨性和耐腐蚀性等特点，适用于医疗器械、人工器官、生物医学材料和敷料等制作。
其中，聚乳酸、聚己内酯、聚氧化亚乙烯等材料在医疗器械制造中得到广泛应用。
医用高分子制品市场现状医用耗材市场随着人口老龄化和医疗技术的发展，医用耗材市场持续增长。
一次性医用高分子制品如注射器、输液器、导管等具有方便、卫生和安全等优势，市场需求不断增加。
医用包装市场医用高分子材料在医疗器械和药品包装中的应用也很广泛。
塑料瓶、塑料袋等包装制品具有良好的密封性和防污染性能，能够有效保护药品和医疗器械的品质和安全。
生物医学工程市场生物医学工程领域对医用高分子材料及制品的需求也在不断增长。
人工关节、植入物、修复组织工程材料等领域都需要具备良好生物相容性和生物降解性的高分子材料来应用。
市场发展趋势生物可降解材料的需求增加由于环境保护和可持续发展意识的提升，对生物可降解材料的需求不断增加。
生物可降解材料可以减轻对环境的污染，并有助于降低医疗废物的处理压力。
高性能医疗器械的快速发展高性能医疗器械的需求也在不断增加。
随着医疗技术的快速发展，对医用高分子材料的性能要求也在不断提高。
个性化医疗的兴起个性化医疗的兴起为医用高分子材料及制品的市场带来了新的机遇。
个性化医疗需要量身定制的医疗器械和材料，对高分子材料的特性、功能和适应性提出了更高的要求。
总结医用高分子材料及制品市场在医疗行业中扮演着重要角色，随着医疗技术的进步和需求的增加，市场发展前景广阔。
生物可降解材料的需求和高性能医疗器械的快速发展为市场带来新的机遇和挑战。
预计未来，医用高分子材料及制品市场将保持稳定增长，并推动医疗行业的发展。
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第25卷第3期山 西 化 工Vol.25 No.32005年8月SHANXI CHEMICAL INDUSTR YAug.2005收稿日期:2005205213作者简介:张立英,女,1978年出生,2004年毕业于青岛科技大学,讲师。
研究方向:高分子合成。
综述与论坛我国医用高分子材料的发展现状张立英(威海职业学院生物与化学工程系,山东 威海 264200)摘要: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;相容性;组织工程中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:100427050(2005)0320011203 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。
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1500万,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1000万;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2000万;需计划生育的育龄妇女2000万;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7000万;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1000万人;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。
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。
2 医用高分子材料的主要类别和用途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[4]如下:2.1 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。
2.2 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(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。
2.3 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。
2.4 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)。
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)。
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。
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300t 。
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[5],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。
医用高分子材料要应用于・21・ 山 西 化 工 2005年8月生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性和可加工性等严格的要求。
生物医用材料的研究和发展方向主要包括以下几方面:4.1 组织工程材料组织工程是应用生命科学与工程的原理和方法构建一个生物装置,来维护、增进人体细胞和组织的生长,以恢复受损组织或器官的功能。
它的主要任务是实现受损组织和器官的修复或再建,延长寿命和提高健康水平。
其方法是:将特定组织细胞“种植”于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料上,形成细胞-生物材料复合物;生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境;随着材料的降解和细胞的繁殖,形成新的与自身功能和形态相适应的组织或器官。
这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器官进行结构、形态和功能的重建,并达到永久替代。
4.2 生物医用纳米材料———药物控释材料及基因治疗载体材料高分子药物控制释放体系不仅能提高药效,简化给药方式,大大降低药物的毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位,按设计的剂量,在需要的时间范围内,以一定的速度在体内缓慢释放,从而达到治疗某种疾病或调节生育的目的。
一次性注射或口服的高分子疫苗制剂的开发,将克服普通疫苗需多次注射方能奏效的缺点,而深受人们的重视。
高分子避孕疫苗的研制又将为人类的生育调节提供一个简便、无毒副作用、十分安全的新方法,并有可能成为未来控制人口增长的重要措施。
基因治疗是导入正常基因于特定的细胞(癌细胞)中,对缺损或致病的基因进行修复,或者导入能够表达出具有治疗癌症功能的蛋白质基因,或导入能阻止体内致病基因合成蛋白质的基因片段来组织致病基因发生作用,从而达到治疗的目的。
基因疗法的关键是导入基因的载体,只有借助载体,正常基因才能进入细胞核内。
目前,高分子纳米材料和脂质体是基因治疗的理想载体,它具有承载容量大、安全性能高的特点。
近来新合成的树枝状高分子材料作为基因导入的载体值得关注。
4.3 复合生物材料作为硬组织修复材料的主体,复合生物材料受到广泛重视,它具有强度高、韧性好的特点,目前已广泛用于临床。
通过具有不同性能材料的复合,可以达到“取长补短”的效果,可以有效地解决材料的强度、韧性及生物相容性问题,是生物材料新品种开发的有效手段。
提高复合材料界面之间的相容性是复合材料研究的主要课题。
根据使用方式不同,研究较多的是合金、碳纤维/高分子材料、无机材料(生物陶瓷、生物活性玻璃)、高分子材料的复合研究。
4.4 生物材料表面改性是永久性课题除了设计、制备性能优异的新材料外,还可通过对传统材料进行表面化学处理、表面物理改性和生物改性提高材料性能。
材料表面改性是生物材料研究的永久性课题。
如:在选用合成高分子材料制造人造器官时,可以用共聚的方法,把两种以上的高分子合成在一起,使材料分子中的亲水基团稀稀落落分布于各处,呈微观体均匀结构状态,这样可以大大提高抗血栓功能。
展望未来,高新技术的注入将极大地增强医用高分子材料产业的活力。
常规医学材料的应用中所面临的人工关节失效的磨损碎屑问题,心血管器件的抗凝血问题,材料的降解机制问题,评价材料和植入体长期安全性、可靠性的可靠方法和模型等问题有望得到改善。
但同发达国家相比,我国的医用高分子相关产业的规模以及研究开发的水平都还有较大的差距。