医用高分子材料的类别.ppt

* α-氰基丙烯酸酯的聚合速度和对人体组织的 影响与烷基的种类关系很大。α—氰基丙烯酸甲酯 的聚合速度最快，但对人体组织的刺激性最大。随 着烷基的长度和侧链碳原子数的增加，聚合速度降 低，刺激性也减小。在水、生理盐水、葡萄糖水溶 液、人尿等中甲酯、乙酯和丙酯的粘合速度较快； 而在乳汁、血清、淋巴液等含有氨基酸的物质中， 则以丁酯和辛酯的粘合速度较快。 第八章 医用高分子材料 * α-氰基丙烯酸酯聚合物在人体内会分解成甲 醛和氰基醋酸烷基酯。分解速度随烷基碳原子数增 多而降低。水解物对人体的毒性也随烷基碳原子数 增多而减小。甲酯聚合物在人体内约4周左右开始分 解，15周左右可全部水解完；而丁酯聚合物则在16 个月后仍有残存聚合物。分解后的产物大部分被排 泄，少量被吸收。通过对其致癌性和组织反应性等 的深入跟踪观察，均未发现对人体有不良的影响。 第八章 医用高分子材料 * 5. 医用高分子的发展方向 医用高分子的发展巳有50多年的历史，其应用 领域巳渗透到整个医学领域，取得的成果是十分显 赫的。但距离随心所欲地使用高分子材料及其人工 脏器来植换人体的病变脏器尚很远很远，因此尚需 作深入的研究探索。就目前来说，医用高分子将在 以下几个方面进行深入的研究。 第八章 医用高分子材料 * （1）人工脏器的生物功能化、小型化、体植化 目前使用的人工脏器，大多数只有“效应器”的 功能，即人工脏器必须与有功能缺陷的生物体共同 协作，才能保持体内平衡。研究的方向是使人工脏 器永久性地植入体内，完全取代病变的脏器。这就 要求高分子材料本身具有生物功能。 第八章 医用高分子材料 * （3）发展新型医用高分子材料 至今为止，医用高分子所涉及到的材料大部分 限于已工业化的高分子材料，这显然不能适应和满 足十分复杂的人体各器官的功能。因此发展适合医 学领域特殊要求的新型、专用高分子材料，已成为 广大化学家和医学专家的共识。目前研究开发混合 型人工脏器，即将生物酶和生物细胞固定在合成高 分子材料上，制取有生物活性的人工脏器的工作， 已经取得了相当大的成就。 第八章 医用高分子材料 * （4）推广医用高分子的临床应用 高分子材料在医学领域的应用虽已取得了很大 的成就，但很多尚处于试验阶段。如何将已取得的 成果迅速推广到临床医学应用，以拯救更多患者的 生命，需要高分子材料界与医学界的通力协作。 第八章 医用高分子材料 * 第五类：整容性修复材料，如人工耳朵、人工 鼻子、人工乳房、假肢等。这些部件一般不具备特 殊的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者 重新获得端正的仪表。从社会学和心理学的角度来 看，也是具有重大意义的。 要制成一个完整的人工脏器，必须有能源，传 动装置、自动控制系统及辅助装置或多方面的配 合。然而，不言而喻，其中高分子材料乃是目前制 造人工脏器的关键材料。 第八章 医用高分子材料 * 4.2 医用高分子材料的应用 4.2.1 血液相容性材料与人工心脏 许多医用高分子在应用中需长期与肌体接触， 必须有良好的生物相容性，其中血液相容性是最重 要的性能。人工心脏、人工肾脏、人工肝脏、人工 血管等脏器和部件长期与血液接触，因此要求材料 必须具有优良的抗血栓性能。 第八章 医用高分子材料 * 近年来，在对高分子材料抗血栓性研究中，发 现具有微相分离结构的聚合物往往具有优良的血液 相容性，因而引起人们极大的兴趣。例如在聚苯乙 烯、聚甲基丙烯酸甲酯的结构中接枝上亲水性的甲 基丙烯酸－β－羟乙酯，当接枝共聚物的微区尺寸 在20～30 nm范围内时，就有优良的抗血栓性。 第八章 医用高分子材料 * 在微相分离高分子材料中，国内外研究得最活 跃的是聚醚型聚氨酯，或称聚醚氨酯。聚醚氨酯是 一类线型多嵌段共聚物，宏观上表现为热塑性弹性 体，具有优良的生物相容性和力学性能，因而引起 人们广泛的重视。作为医用高分子材料的嵌段聚醚 氨酯（Segmented Polyether urethane，SPEU）的 一般结构式如下： 第八章 医用高分子材料 * 第八章 医用高分子材料 美国Ethicon公司推荐的四种医用聚醚氨酯： Biomer，Pellethane，Tecoflex和Cardiothane基 本上都属于这一类聚合物。 * 这类聚合物的共同特点是分子结构都是由软链 段和硬链段两部分组成的，分子间有较强的氢键和 范得华力。聚醚软段聚集形成连续相，而由聚氨酯 和聚脲组成的硬链段聚集而成的分散相微区则分散 在连续相中，因此具有足够的强度和理想的弹性。 同时分子链中的聚醚链段和聚氨酯、聚脲链段分别 提供了材料的水、疏水平衡。 第八章 医用