医用高分子材料研究进展.docVIP

医用高分子材料研究进展

摘要：现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的要求，金属材料和无机材料难以满足，而合成高分子材料与作为生物体的天然高分子有着极其相似的化学结构，因而可以合成出医用高分子材料。本文主要介绍了医用高分子材料的研究进展。

关键词：医用高分子材料高分子化学组织工程材料生物医用纳米材料复合生物材料

医用高分子材料指的是在医学上使用的高分子材料,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、病理学、医学、输血学等多种边缘学科。目前,医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域,其用量也持续稳定增长。（《功能高分子材料》P185）

1、医用高分子材料的分类和应用

医用高分子材料的范围很广,根据高分子材料的降解性可分为二类非降解型高分子材料包括塑料纤维与弹性体类和可降解型高分子材料。其中,塑料纤维材料包括聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚苯乙烯（PS）、聚丙烯酸类、聚丙烯酞胺（PAM）、聚乙烯醇（PVA）和乙烯一乙烯醇共聚物、聚一乙烯基毗咯烷酮（PNVP）、聚乙烯基咄咯（PVP）、聚丙烯睛（PAN）、聚四氟乙烯(PTFE)、聚酰胺(PA)、聚醋纤维、纤维素、聚甲醛、聚乙二醇等。弹性体材料包括硅橡胶、聚氨酯(PU)、胶乳、丁基橡胶、热塑性弹性体(TPE)等。降解型高分子材料主要是指生物可降解医用高分子材料。

根据材料的应用领域不同,医用高分子材料可分为以下几类:

(1)与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏瓣膜、人工心脏血囊、人工肺等的医用材料。要求这种材料与血液相容性好,不凝血,不破坏红细胞,即不产生溶血作用;不改变血液中的蛋白;不破坏血小板。有良好的抗细菌粘附性,并且具有与人体血管相似的弹性和延展性,以及良好的耐疲劳性等。

(2)组织工程用高分子材料组织工程中的生物材料主要发挥下列作用:①提供组织再生的支架或三维结构;②调节细胞生理功能;③免疫保护。

(3)药用高分子材料必须具备下列条件:①本身及其分散产物应无毒,不会引起炎症和组织变异反应,无致癌性;②进入血液系统的药物不会引起血栓;③具有水溶性,能在体内水解为具有药理活性的基团;④能有效到达病灶处,并积累一定浓度;⑤口服药剂的高分子残基能通过排泄系统排出体外;对于导入方式进入循环系统的药物,聚合物主链必须易降解,使之有可能排出体外或被人体吸收。

(4)医药包装用高分子材料包装药物的高分子材料可分为软、硬两种类型。硬性材料(如:聚酯等)的特点是强度高,透明性好、尺寸稳定、气密性好,可替代玻璃容器和金属容器。软性材料(如:聚乙烯、聚丙烯等)可加工成复合薄膜。

(5)眼科用高分子材料这类材料的基本要求是:①具有优良的光学性质,折光率与角膜相接近;②良好的润湿性和透氧性;③生物惰性,即耐降解且不与接触面发生化学反应;④有一定的力学强度,易于精加工及抗污渍沉淀等。主要制品有隐形眼镜、人工角膜、人工晶状体等。

(6)医用粘合剂和缝合线医用粘合剂应能够:

①在活体能承受的条件下固化,使组织粘合;②能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物产生;③在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程。手术用缝合线可分为非吸收型和可吸收型2大类。

(7)医疗器械用高分子材料高分子材料制成的医疗器械有一次性医疗用品(如:注射器、输液器、检查器具、麻醉及手术室用具等)、尿袋、血袋及矫形材料等。常用材料包括聚丙烯、轻质聚氯乙烯、聚氨酯、硅橡胶、聚乙烯醇、聚酯等。（《功能与智能高分子材料》，P141;《功能高分子材料》，P186）

2、对医用高分子的基本要求

医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它们在使用过程中，常需与生物肌体、血液、体液等接触，有些还须长期植入体内。由于医用高分子与人们的健康密切相关，因此对进入临床使用阶段的医用高分子材料具有严格的要求，要求有十分优良的特性。归纳起来，一个具备了以下七个方面性能的材料，可以考虑用作医用材料。

2.1化学隋性，不会因与体液接触而发生反应

人体环境对高分子材料主要有以下一些影响：

1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化；

2)体内的自由基引起材料的氧化降解反应；

3)生物酶引起的聚合物分解反应；

4)在体液作用下材料中添加剂的溶出；

5)血液、体液中的类脂质、类固醇及脂肪等物质渗入高分子材料，使材料增塑，强度下降。

但对医用高分子来说，在某些情况下，“老化”并不一定都是贬意的，有时甚至还有积极的意义。如作为医用粘合剂用于组织粘合，或作为医用手术缝合线时，在发挥了相应的效用后，反倒不希望它们有太好的化学稳定性，而是希望它们尽快地被组织所分解、吸收或迅速排出