医用高分子材料的研究现状

医用高分子材料的研究现状

作者：从日楠

来源：《科技创新导报》2011年第02期

摘 要:医用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。目前,在生命科学、医疗器械、药物等领域中已得到广泛而重要的应用。 关键词:高分子材料 医用 种类 研究现状 展望

中图分类号:TB34 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)01(b)-0023-01

生物医用高分子材料(Poly-meric bio-materials)是指在生理环境中使用的高分子材料[1],它们中有的可以全部植入体内,有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外,或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内[2]。因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性[3]。

生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能;具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的、复杂的形态[4]。 生物医用高分子材料分合成和天然两大类。

1 合成生物医用高分子材料的种类

合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料;第二阶段始于1953年,其标志是医用级有机硅橡胶的出现;第三个阶段是具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料的出现[2]。

(1)与血液接触的高分子材料。是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料;(2)组织工程用高分子材料。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能;(3)药用高分子材料。分为具有药理活性的高分子药物,低分子药物的高分子化,药用高分子微胶囊;(4)医药包装用高分子材料。可分为软、硬两种类型。硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等,软型材料如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯及乙烯-醋酸乙烯共聚物等;(5)眼科用高分子

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材料。隐形眼镜,人工角膜,人工晶状体;(6)医用粘合剂与缝合线 是指将组织粘合起来的组织粘合剂;(7)医疗器件用高分子材料。一次性医疗用品(注射器、输液器、检查器具、护理用具、麻醉及手术室用具等)、血袋、尿袋及矫形材料等。

2 天然医用高分子材料的种类

天然生物医用高分子原材料源于自然界,资源丰富、容易获取,具有很好的生物相容性、可降解性和较低的毒性,因而有着广阔的应用前景。

(1)具有特殊功能和生物活性的天然多糖;(2)两亲性多糖衍生物;(3)生物大分子前药;(4)天然高分子类水凝胶。

多糖、蛋白质及其衍生物具有非常好的生物相容性、可降解性和低毒性,在生物、医学和药学领域有广泛的应用前景。但是,这些天然高分子结构较为复杂,如何以它们为基质材料构建和合成具有新型结构和功能的天然生物医用高分子材料仍有待进一步研究[4]。

生物技术将是21世纪最有前途的技术,医用高分子材料将在其中起到重要的作用,其性能将不断提高,应用领域也将进一步拓宽,尤其在医疗卫生领域。其未来发展可概括为四个方面:一是,生物可降解高分子材料的应用前景更加广阔,医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视,无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料,都将得到巨大的发展;二是,复制具有人体各部天然组织的物理力学性质和生物学性质的生物医用材料,达到高分子的生物功能化和生物智能化,是医用高分子材料发展的重要方向;三是,人工代用器官在材料本体及表面结构的有序化、复合化方面将取得长足进步,以达到与生物体相似的结构和功能,其生物相容性也将明显提高;四是,药用高分子和医药包装用高分子材料的应用将会继续扩大[5]。 参考文献

[1] 凌绳,等.聚合物材料[M].北京:中国轻工出版社,2000,204. [2] 郑玉峰,李莉.生物医用材料学[M].哈尔滨工业大学出版社,2005,8. [3] 顾汉卿,徐国凤.生物医学材料学[M].天津科技翻译出版公司,1993. [4] 胡显文,等.生物技术通报,2000(4):15.

[5] Wang Shenguo,Cui Wenjin,Bei Jianzhong.Bulk and Surface Modification of Polylactide[J]. Anal Bioanal Chem,2005,381(3):547-556．

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