张弢-高分子材料学课件 28 functional polymers 生物医用高分子精选.pptVIP

DDS中的高分子材料 纤维素及其衍生物，如乙基纤维素、羟丙基纤维素等； 聚?-酯类，如聚?-羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及其共聚物(PLGA)等； 聚原酸酯类； 聚酸酐类，如1,3-双(对羧基苯氧基)丙烷与癸二酸的共聚物(P(CPP-SA))等； 硅橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚（甲基丙烯酸-2-羟乙基酯）水凝胶等。 …… 生物医用胶粘剂 a-氰基丙烯酸酯类 ；R：正丁基（504）、正辛基（508）等。 由空气中的氧和微量水引发，以阴离子引发机理聚合。 R’=CN 海洋生物蛋白胶粘剂 受海洋软体动物贝壳的启发而开发的新型粘接材料，具有粘接强度高、在自然环境水中固化等优点。 软组织修复与重建工程材料 将人体某一器官的细胞在体外进行分离培养，种植到三维支架上（可降解的组织工程材料）植入体内，使细胞借助支架和营养物慢慢生长出新的组织或器官。当新生组织或器官成熟后，支架也逐渐降解，排出体外。 如I型胶原、氨基葡聚糖、壳聚糖、聚羟基烷基酸酯等，聚羟基酸及其共聚物、聚己内酯等。 仿生智能凝胶材料 生物组织大都以纵横交错的大分子网络和液体构成的凝胶状态存在，当生物体受到温度、化学物质等刺激时，其形状和物性发生变化进而呈现相应的功能。 智能型凝胶已经可以对pH值、温度、化学物质、光、电、磁等外部刺激产生响应。其应用主要集中在蛋白质分离、细胞培养、药物控制释放等方面。而材料对外界刺激的响应特性也促进了其在人工视网膜、生物传感器等方面的应用研究。 * HEMA: 甲级丙烯酸b羟乙酯 NANJING UNIVERSITY NJU Materials 功能高分子材料 II 生物医用高分子材料 什么是生物医用材料？ 以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命的材料。（ISO） 基本要求 材料与组织接触无急性毒性、无致敏、致炎、致癌作用和其它不良反应； 具备一定的耐腐蚀性； 相应的生物力学性能； 良好的加工性能。 金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料 短期使用的一次性高分子材料如塑料针筒、合成纤维纱布、绷带、导管等 长期与人体接触的材料 什么是生物相容性 ？ 生物医用高分子材料除了应该具有一般的物理机械性能外，还必须具有生物功能性和生物相容性。 生物功能性（Biofunctionality）是指能够行使机体被代替器官或组织的相关功能，如人工皮肤能覆盖肌肉组织，人工血管能传输血液，人工肾脏能净化血液、清除代谢物，人工心肺能使血液氧合并脱出二氧化碳等； 生物相容性（Biocompatibility）是指合成材料与机体组织和血液之间的适应性。材料的相容性欠佳，生物体将显示出排斥异体的本能从而导致发炎、过敏或血液凝固等。 有什么生物相容性？ 抗血小板血栓形成 抗凝血性 抗溶血性 抗白细胞减少性 抗补体系统亢进性 抗血浆蛋白吸附性 抗细胞因子吸附性 细胞粘附性 无抑制细胞生长性 细胞激活性 抗细胞原生质转化性 抗炎症性 无抗原性 无诱变性 无致癌性 无致畸性 血液相容性 组织相容性 生物相容性 组织相容性 组织相容性要求材料植入人体后与组织、细胞接触无任何不良反应。 血液相容性 凝血：指血液在某种非正常状态时出现的凝固、栓塞现象。（生物体本能的保护反应） 除了传统的机械性能、可加工性能之外，抗凝血材料的主要工作是在材料表面的合成设计上 。 材料的生物学评价 1982：ASTM（美国材料试验协会）F748-82 1986：美、英、加拿大三国的标准 1992：ISO10993.1-1992 ~ ISO10993.12-1992 我国：1997，GB/T16886系列标准 接触部位：表面、体外与体内、体内植入 接触时间：一时接触（24hr）、短中期接触（1-29天）、长期接触（≥30天） 试验项目：细胞毒性、致敏、刺激、急性毒性、遗传毒性、溶血等9项基本评价和慢性毒性、致癌性等5项补充评价项目 抗凝血材料 I 具有不同亲水疏水性质表面性质的材料 亲水性材料往往含有较大量的水，与细胞和蛋白质的相互作用较小，因而与血液接触时的表面能变化较小，具有相对较好的抗凝血性能。如聚甲基丙烯酸-b-羟乙酯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酰胺、聚乙烯基吡咯烷酮等。 聚四氟乙烯和有机硅材料由于表面自由能低，表面张力小（疏水性大），具有生理惰性，也是较好的血液相容性材料。 两亲性高分子材料，在亲疏比例达到一定的平衡值时，也会呈现出良好的抗凝血性能。 抗凝血材料 II 具有带电表面的材料 聚离子复合物、聚电解质等材料表面带有负电荷对于抗凝血性能的改善有较大贡献，负电荷有效地降低了血小板的粘着和凝聚。 具有微相分离结构的材料 聚氨酯嵌段共聚物，微相分离结构的接枝共聚物如HEMA-St-HEMA（甲基丙烯酸-b-羟乙酯 ）两亲性三嵌段共聚物