人造血管的材料发展与应用
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用
浅谈高分子材料在生物医用领域的发展与应用上官勇刚浙江大学高分子科学与工程学系高分子合成与功能构造教育部重点实验室50 年代以来，高分子科学发展的一个重要特征是，在本学科进一步向纵深发展的同时，开始向其他相关学科进行渗透并形成了许多新的学科边缘领域。
高分子生物材料( Polymeric Biomaterials)就是高分子科学与生命科学之间相互渗透而产生的一个重要边缘领域。
生物医用高分子材料是生物高分子材料中最为重要的组成部分，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。
这类高分子材料的研究有着非常重要的科学意义和实用价值。
随着高分子化学工业的发展，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、心脏起博器以及骨生长诱导剂等。
近十年来，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的发展阶段生物医用高分子材料的发展经历了两个阶段。
第一阶段是工业高分子材料在医学中的自发应用，这个阶段开始于1937年工业聚甲基丙烯酸甲酯用于制造假牙的牙床，其特点在于是,所用的材料都是工业上已经投产的现成材料，对于其应用价值，也已进行了一系列基础性的研究。
第二阶段是根据生命科学的需要，在分子水平上设计开发新型的生物医用高分子材料，并且对已经成熟的生物医用高分子材料进行优化。
这个阶段始于1953年医用级有机硅橡胶的出现，之后于1962年又开发出体内可吸收的聚羟基乙酸酯用作缝合线。
60年代中期起又依据心血管材料的要求，开发出多种抗凝血的聚(醚-氨酯)生物材料。
所有这些都标志着高分子生物材料已开始进入一个以分子工程研究为基础的发展时期。
生物医用高分子材料的分类与应用一.惰性生物医用高分子材料1)血液相容性材料(抗血凝性材料)生物医用高分子存在的最大难点在于血凝性。
生物材料的生物学评价技术及其应用于医学领域
生物材料的生物学评价技术及其应用于医学领域生物材料是指在生命体内或外使用的某种材料，其应用领域广泛，包括医学领域。
随着生物材料的使用不断增加，其生物学评价技术也不断得到提高和完善，为生物材料的应用提供了更为可靠和准确的保障。
一、生物材料的生物学评价1.生物相容性评价生物相容性评价是指测定材料与生物体的相容性，以及对生命体的影响和损伤。
这种评价方法主要借助于体内和体外实验，包括动物实验、体外实验、组织学检查等方法，以评估生物材料的生物相容性。
2.生物降解性评价生物降解性评价是指测量生物材料在生物体内的降解速率和降解产物，并评估对生命体的影响。
这种评价方法可以用于判断生物材料的预期寿命和安全性。
3.生物毒性评价生物毒性评价是指测定生物材料对生命体的毒性。
这种评价方法主要利用化学和生物学检测技术，可以确定毒性程度并评定生物材料的安全性。
二、生物材料在医学领域中的应用1.人造骨人造骨是一种用于骨科手术的生物材料。
它具有良好的骨组织相容性、生物降解性和生物可吸收性，可以在骨髓内注入，创造必要的生长环境，促进骨髓血管和肉芽形成等功能，具有重要的临床应用价值。
2.人造血管人造血管是一种可以替代自然血管的生物材料，在心血管外科手术中有广泛应用。
它具有生物相容性和稳定性等特点，可以有效解决血管病变等疾病所引起的血管缺损问题。
3.生物质子治疗生物质子治疗是一种使用生物材料的肿瘤治疗方法，它使得肿瘤细胞受到极高能量的质子束直接杀死。
生物质子治疗具有精准性和高效性等特点，在肿瘤治疗中有着广泛的应用前景。
三、生物材料在医学领域的发展趋势未来生物材料在医学领域内的发展趋势是研究新型人工器官、替代大量血管、刺激骨组织、促进神经组织再生、维持骨密度和改善骨质疏松症、缓解疼痛等。
同时，生物材料不仅要具有生物相容性和生物学安全性，还要致力于提高使用材料的可再生性和可降解性，降低对环境的影响。
总之，生物材料的生物学评价技术是保障其在医学领域中安全运用的重要手段之一。
国外人造血管的发展和我国人造血管现状
１５ ７ ９年 ，Ｌｍ ｅ 和 Ｈ ｌ ｗ ｌ为 了 修 复 血 管 后 ａ ｂｒ ｔ ａｏ ｅ ｌ ｌ 不损 伤 腔体 而引入 了血 管 的修 复术 和连 接术 ，但脓 毒病 导致 其失 败 。ｌ ９世 纪 下 半 叶 ，Ｌｓ ｒ Ｐ ｓ ｕ ｉｅ 和 ａ ｅ ｒ ｔ ｔ
收 稿 日期 ：２０ —１ —１ ０５ １ ７
各 种加 工方 法生 产 的有 孔 隙的人 造 血管并 用 于动物 实 验和 临 床 。 随后 ，专 家们 测试 了很 多材 料 ，如 Ｐ Ｃ （ Ｖ 聚氯
乙烯 ） ，聚 丙 烯 腈 （ 纶 ） 腈 ，丝 绸 ， 尼 龙 以 及 粘 胶 。聚 丙烯腈 （ 纶 ） 和尼龙 制得 的人 造 血 管会 腈
发腔 内血 栓 而 未 能 在 临 床 上 得 到 广 泛 应 用 。 １５ ９２ 年 Ｖ ｏｈｅ 首 先研 究 将 维 纶 制 成人 造 血 管 ，改 变 ｏｒｅｓ
了 以往 人 工血管 管 壁 的无通 透性 。 接 下 来 的 几 年 中 ，Ｖ ｏ ｅｓ Ｂａｅ ｏｅ以 及 ｏｒ ｅ ， ｌ ｍ ｒ ｈ ｋ
０ 引 言
引入感 染 的控 制方 法 ，血管 修 复术 和连 接术 才取得
成 功 。１８ 年 ，Ｃ ｅ ８１ ｚｍｙ第一 次将 无菌 技 术带 入 血 管
在 当今社 会 ，人们 越来 越关 注 自己的健 康状 况 以及 国家 的 医疗条 件 。他们 对 医学 已经不 再 是一 无
所知 。相 信不 少人 对 “ 血管 ” 这一 专业 名词 也有 一 定 的了解 ，血 管…就是 运输 血 液 的管道 。 它将 血 液 从 心脏导 出 ，血 液流遍 全 身之后 试 验 ，研 制 了 带 有 网孔 的 ａ ｚ 做 ｅｋ 人造 血 管 ，这 是 血 管 代 用 品 发 展 史 上 的 一 个 里 程
甲壳素的应用及最新研究进展
甲壳素的应用研究与展望刘淑君090524115摘要：从虾和蟹的壳中提取的甲壳素是一种非常重要的生物材料，应用范围十分广阔，在食品，医药，环保等领域有极其广泛的用途，它在制成人造皮肤, 隐形眼镜, 化妆品, 纸张、食品等方面起着其他材料所无法替代的重要作用, 尤其在整个国际社会日益重视环境的今天, 它在污水处理和用来生产可自然分解的薄膜包装材料上大有用武之地,甲壳素的研究开发已成为世人瞩目的高新科技领域和获利颇丰的新兴产业。
本文主要介绍了甲壳素的应用以及国内外研究进展。
关键词：甲壳素，壳聚糖，应用，发展前景前言甲壳素广泛存在于海洋甲壳动物外壳、软体动物内骨骼、昆虫翅膀、菌类及藻类细胞壁内。
这些虾壳原本是废弃物，几乎成为环境污染源，经过近40多年国内外学者研究，竟变废为宝，一跃成为跨世纪的引人瞩目的全球性热门科研课题，并竞相开发出一系列的甲壳素类高科技产品，应用于工业、农业、国防、化工、环保、医药、保健、美容、纺织等诸多领域。
至今，国内发表的甲壳素研究成果已超过400多项，我国甲壳素事业呈现出欣欣向荣的发达景象，一些发达国家争相投入大量资金对甲壳素进行深入研究开发。
目前甲壳素是日本政府惟一准许宣传疗效的机能性食品。
1993 年日本厚生省受理了甲壳素作为癌细胞转移抑制剂静门注射药品的申请。
1996年，甲壳素又通过了美国药品、食品管理局(FDA)及欧共体(EC)检测，核准在美国、欧洲市场销售。
甲壳素的研究开发及其商业产品已出现了全球竞争趋势，并将保持持续稳定的高速发展趋势。
1.甲壳素分子组成和分布1. 1甲壳素分子组成甲壳素又名甲壳质和壳多糖,是法国科学家布拉克诺1811 年首次从蘑菇中提取的一种类似于植物纤维的六碳糖聚合体, 被命名为Fungine( 茸素) 。
1823年法国科学家欧吉尔( Odier)在甲壳动物体外壳中也提取了这种物质, 并命名为几丁质和几丁聚糖, 是几丁胺粉的合称。
经结构分析甲壳素是自然界中唯一带正电荷的一种天然高分子聚合物, 它由几丁质与几丁糖组成, 是天然无毒性高分子, 并且具有生物可分解性, 它的构造类似于纤维素, 由1 000~ 3 000个n- 2葡萄糖胺聚合物组成, 属于直链氨基多糖。
仿真人造血管的原理是
仿真人造血管的原理是
仿真人造血管是一种用于替代损坏或狭窄的自然血管的方法。
它的原理是利用生物材料和先进的工程技术，构建出与自然血管相似的结构和功能的人工血管。
一般而言，仿真人造血管的制造过程包括以下几个步骤：
1. 选择合适的生物材料：常用的生物材料包括合成聚合物、天然聚合物和生物可降解材料等。
这些材料需要具备良好的生物相容性、机械性能和生物降解性能。
2. 制备支架结构：通过纺丝、喷射成型、仿生蚕丝等方法，将生物材料制备成具有复杂的支架结构。
这个结构通常包括内层的内皮细胞和外层的平滑肌细胞，以模拟自然血管的构造。
3. 促进细胞生长：为了使人造血管具备更好的功能，需要在支架上引导细胞定植和生长。
可以通过涂覆细胞黏附分子、添加生长因子、应用生物活性物质等方法来促进细胞的附着和增殖。
4. 优化功能和结构：进一步优化人造血管的功能和结构，确保其能够承受血液的流动和动脉的脉搏。
总的来说，仿真人造血管的原理是通过合理选择生物材料、制备支架结构、促进细胞生长和优化功能结构，以实现一个与自然血管相似的人工血管。
它可以用于
治疗心血管疾病、供体器官移植等方面。
血管移植材料与组织工程
ｅ Ｔ Ｅ人造 血管 。在 临床应 用 中 ， ＰＦ 重建 大 中动脉 效果
满意 ， 于小 动 脉 （ ～ ４ ３ ｍｍ）术 后 常短 期 闭塞 ， 吻 合 ， 且
口平 滑 肌 细胞增 殖 ， 液有 形 成 分在 管 腔 内沉 积及血 血 栓形 成导致远 期通 畅 率低“ 。由于人 工 血管投有 与生
新生 内膜层 ， 目前人 工 血管虽广 泛 应用 于临床 ， 故 但不 是 理想 的血管 移植 材料 。 内皮 细 胞 （ｎ ｏｈ ｌ ｌ ｅｌＥ ） 植 的人 工血 管 ｅ ｄ ｔ ｅｉ ｌ， Ｃ 种 ａｃ 血栓形 成是人 工 血管尤其 是小 血管临 床应用 的最 主
具 备 ， 良好 的生 物体 内可 降 解 性 ， 好 的 生 物 相 容 较
血 管重 建 在临 床外 科 中有 十分 重要 的地位 ， 球 全 每 年大 约超 过 ６ ０万人 需 要 各种血 管外 科 手术 ， 大多 数 需 要 合 适 的 血 管 移 植 物 。血 管 移 植 材 料 （ ｓ ｕ ｒ Ｖａ ｃ ｌ ａ ｇａｔＶＧ 一 直 是 研 究 的 热 点 ， ｒｆ， Ｆ） 目前 主 要 有 生物 血 管、 高分 子合 成 血 管 、 内皮 细胞 种植 的人 工 血 管、 织 组
工 程 化 血 管 （ｉ ｕ ｎ ｉｅ ｒ ｇｂｏ ｄｖ ｓｅ， Ｂ ， ｔ ｓ ｅｅ ｇｎ ｅｉ ｌｏ ｅ ｓｌＴＥ Ｖ） ｓ ｎ
７ ． 及 ７ ． ，而 单 纯 人 工 血 管 组 为 ５ ． 、 ３８ ３５ ５４
２ ． 、 ％ ， Ｏ８ ０ 内皮 化人 工 血 管 与 自体 动脉移 植 材料 临
丝素蛋白作为抗凝血材料的研究与进展
混膜， 研究了共混膜表面性质对材料抗凝血性能的影
ｐ
响。共混膜表面自由能的极性部分 γｓ 和极化稳定能 Ｉｓｗ 都比纯丝素膜或 ｓ － 羧甲基还原角蛋白高， 当含 ５０％ ｓ － 羧甲基还原角蛋白时， 其值达到最高。从血栓生成量
ｐ
看出， 共混膜的抗凝血性变化趋势与 γｓ 和 Ｉｓｗ 相同， 同 样在含 ５０％ ｓ － 羧甲基还原角蛋白时抗凝血活性出
程忠玲， 邵建明．丝素蛋白作为抗凝血材料的研究与进展［Ｊ ］．中国组织工程研究与临床康复， ２００７， １１（１８）：３６２１－３６２４ ［ｗｗｗ．ｚｇｌｃｋｆ．ｃｏｍ／ｚｇｌｃｋｆ／ｅｊｏｕｒｎａｌ／ｕｐｆｉｌｅｓ ／０７－１８／１８ｋ－３６２１（ｐｓ ）．ｐｄｆ］
容 性 ［２ ］ 。 同 时 丝 素 蛋 白 还 具 有 良 好 的 透 氧 、透
承德石油高等专科 学校化工系， 河北省 承德市 ０６７０００
程忠玲★， 女 ， １９６９ 年生， 山东省荣成市 人， 汉族， ２００４ 年北 京理工大学毕业， 硕 士， 副教授， 主要从 事抗凝血药物和材 料的研究。 ｃｚｌ１９６９．ｓ ｔｕｄｅ ｎｔ＠ ｓ ｉｎａ ．ｃｏｍ
酸、丝氨酸等 １８ 种氨基酸。将丝素蛋白用于人 １ 共混改性的丝素蛋白材料
ｐｒｏｆｅ ｓ ｓ ｏｒ， Ｄｅ ｐａ ｒｔｍｅ ｎｔ
ｏｆ
Ｃｈｅ ｍｉｃａ ｌ
Ｅｎｇｉｎｅ ｅ ｒｉｎｇ， Ｃｈｅ ｎｇｄｅ
Ｐ ｅ ｔｒｏｌｅ ｕｍ Ｃｏｌｌｅ ｇｅ ，
Ｃｈｅｎｇｄｅ ０６７０００，
Ｈｅ ｂｅ ｉ Ｐ ｒｏｖｉｎｃｅ ， Ｃｈｉｎａ
ｃｚｌ１９６９．
ｓ ｔｕｄｅ ｎｔ＠ｓ ｉｎａ ．ｃｏｍ
５ ｍｉｎ 内， 血液就自动凝结， 而在添加了硫酸化丝素粉 的试管中的血液， 即使经过 ２ ｈ 以上， 也不产生凝固反 应， 从而说明了硫酸化丝素蛋白可以使血液的凝固时间 延长， 但较肝磷脂的活性低。
材料科学工程的最新进展和应用前景
材料科学工程的最新进展和应用前景近年来，材料科学工程领域发展日新月异，取得了众多的新成果。
本文将介绍材料科学工程领域的最新进展和应用前景。
一、材料科学工程的最新进展1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料是一种轻质高强度的新型材料，随着航空、航天、汽车、船舶等领域的不断发展，碳纤维复合材料的应用越来越广泛。
近年来，碳纤维复合材料的生产技术得到了不断改进和提高，其性能稳定性得到了提高，大大拓宽了其应用范围。
2. 高分子材料高分子材料即塑料，是一种广泛应用的材料。
近年来，高分子材料的生产工艺和控制技术不断发展，使其品质得到了显著提高，被广泛应用于汽车、家具、建筑、电子、医疗等领域。
高强度、高耐热、低工艺性的高分子材料也被广泛研究和开发，其应用领域有望进一步扩大。
3. 磁性材料磁性材料是一种研究磁性现象及其应用的材料。
随着磁性材料不断研究和开发，新型磁材料的研制取得了一系列具有世界领先水平的成果。
包括高温超导体材料、磁窄带材料、软磁材料在内，这些新磁材料的研制大大促进了磁数据存储、磁力传感器、磁浮交通等领域的发展。
二、材料科学工程的应用前景1. 能源领域材料科学工程在能源领域的应用非常广泛，如新型太阳能电池、燃料电池、超级电容器等。
其中，新型太阳能电池是近年来发展迅速的领域，可应用于世界各地，提高能源利用效率，减少环境污染。
2. 航空航天领域材料科学工程在航空航天领域的应用具有重要意义。
例如，碳纤维复合材料被广泛应用于制造航空器、卫星和空间站等航天器，其轻量化的特点可以降低燃油消耗。
在制造发动机等重要构件时，高温合金是重要材料之一，其能够承受高温高压的工作条件。
3. 医疗领域材料科学工程在医疗领域的应用也受到广泛关注。
例如，生物陶瓷等材料可用于修补骨折和关节置换等外科手术；生物高分子材料可用于制造人造血管、人造心脏等内科手术。
材料科学工程为医疗领域提供了良好的支持，推进了医疗技术的发展。
综上所述，材料科学工程领域的最新进展和应用前景非常广阔，我们有理由相信，随着科技进步的不断推动，材料科学工程领域将取得更多的突破和发展。
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人造血管的材料发展与应用随着现代医学的不断发展，人工器官已经成为一种让身体得以延续生命的有力支撑。
而人造血管作为医学上重要的一种人造器官，不但可以为患者输送血液，维持身体的正常运行，还可以替代病态的毛细血管，为营养输送提供良好的渠道。
人造血管的材料发展与应用也是当今医学领域中的热门话题。
一、人造血管的材料类型
在人造血管的材料类型中，目前最成熟的是由生物材料制成的人造血管，其主要原材料是天然高分子材料。
这种材料既有良好的生物相容性，又保持了足够的机械强度。
例如，聚乳酸、聚己内酯、聚酯类等高分子材料，可以在体内发生降解，被代谢并被清除，从而降低了与机械强度不相匹配的风险。
另一种材料则是金属材料的人造血管，这种材料可以在不同程度上模拟自然血管的物理和化学性质。
常见的人造血管材料应用有铈铝合金等，可以在体内长时间保持静脉型功能，并且硬度相对更高。
但是，由于金属材料不同于生物分子，存在相容性和安全性上的问题，所以其在实际应用中受到一定限制。
二、各种人造血管的优点与缺点
1.生物材料人造血管
优点：由于其采用生物材料，能够在体内发生降解，因此安全
性较高，且跟自然血管相似度比金属材料人造血管更高。
有部分
生物材料也能够促进细胞断裂，从而有助于重建体内的血管。
缺点：由于采用生物材料，机械强度相对较差。
生物材料容易
降解，容易出现狭窄、阻塞、震荡等问题。
生物材料难以达到自
然血管完美的弹性和柔韧度，因此，使用时间会受到限制。
2.金属材料人造血管
优点：金属材料人造血管的耐用性较高，机械强度更高，能够
长时间在体内存在，但倾向于末梢失血者或身体的高风险者使用。
缺点：金属材料不同于生物分子，容易形成异物反应，不利于引导血管新的孟形成。
金属材料会引起狭窄和血栓形成，从而影响使用效果。
三、人造血管的应用案例
随着现代医学的发展，人造血管的应用得到了广泛的应用。
人工器官的研究不断提高，可以被用于各种各样的身体失能、损伤或疾病。
这些身体问题包括肝脏、肾脏、心脏、肺、眼睛、以及各种不同的失能状况。
现在，为血液室内输送，制备凝血植入材料的人造血管也得到了广泛的应用。
人造血管的应用案例举个例子，比如整形纤维膜融合人工心脏瓣膜，这种人工瓣膜采用了生物合成方法制造而成，瓣膜表面还涂有纤维素凝结物，能够在体内产生生物相容性，并且使人工心脏瓣膜长时间维持正常运转。
再比如心内膜内移植人工血管的手术，采用人造血管被植入心血管系统，并以此储存供体血液，并由此解决自体供血不足的问题等等。
四、未来人造血管的机遇和挑战
目前，尽管人类在人造器官领域已经取得了很大进展，但是人
造血管在实际应用中的很多问题，还没有得到彻底的解决。
未来，人造血管的广泛应用也需要一系列技术的革新和创新。
首先，材
料的研究和改进是一项具有挑战性的任务。
在确保适当的可塑性
和生物相容性之间进行平衡，仍然需要精密的技术和创新材料。
另外，也要考虑到科技上的挑战。
生物相容性、耐用性和机械
强度的提高、具有完整微循环系统和装配的创新技术等，都是人
造血管未来应用中需要加强和提高的方面。
除了技术挑战，由于
人造器官领域的迫切需要，还是很难避免的。
科学家们需要在技术、生产和自然环境等领域持续不断地发展和改进，在未来达成
发展和科技水平趋于平均的目标。