生物高分子材料在医药领域其应用

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1、生物高分子材料在医药领域其应用摘要：生物高分子材料的类型及其应用，以及今后可能的发展趋势。关键词：生物材料，高分子在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。简单地说，所谓生物医用高分子材料（Poly2me「icbio・materials）是指生理环境中使用的高分子材料U】，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。生物医用高分子材料分合成和天然两大类，本文主要讨论合成医用高分子材料。合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年门

2、1,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现,随后又发展了聚轻基乙酸酯缝合线以及四种聚（讎・氨）酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计，有目的地开发所需要的高分子材料。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料①，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合

3、而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，英关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度叶下面，作者将对牛物医用高分子材料的一些主要类型进行概述。1种类和应用1.11与血液接触的高分子材料与血液接触的高分子材料是指用來制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料，要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性，即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形，不发生以生物材料为中心的感染。此外，还要求它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。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四

4、氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醯氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚（涂在多孔PP膜上）、超薄乙基纤维（涂在PE无纺布或多孔PP膜上）等材料。人工肾用材料除耍求具备良好的血液相容性外，还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等，可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素尼龙、聚砚及聚噬飒等。为提高人造器官的血液相容性，现阶段的研究重点是对现有生物材料的表面进行改性和修饰，方法有：接枝亲水性长侧链；引入生物活性物质抑制血液与外源材料的相互作用；使材料具有微相分离结构以及在聚合物表面种植内皮细胞等⑺

5、1.12组织工程用高分子材料组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科，它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构・功能关系，以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学细胞大规模培养技术的tl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牛物组织或器官成为可能。牛物相容性材的开发是组织工程核心技术之一。组织工程中的生物材料主耍发挥下列作用（1（，1：（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。当完成自己的使命后，作为组织生长骨架的生物高分子材料

6、则降解为无毒的小分子被机体吸收。作为这种材料使用的聚合物主要有聚乳酸（PLA）、聚轻基乙酸（PGA）及其共聚物（PLGA）等例如，中科院化学所石桂欣等应用溶液浇铸致孔剂浸出技术制备了一系列聚乳酸及不同组成的聚乳酸一瓮基乙酸多孔细胞支架口门，组织培养试验表明，软骨细胞在支架上繁殖情况良好，3周后已开始分泌细胞外基质。1.13药用高分子材料与低分子药物相比，药用高分子具有低毒、高效、缓释、长效、可定点释放等优点。作为药用高分子必须具备下列条件：1)本身及其分解产物应无毒，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；

7、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Z有可能排出体外或被人体吸收。根据药用高分子结构与制剂的形式，药用高分子可分为三类：(1)具有药理活性的高分子药物。它们本身具有药理作用，断链后即失去药性，是真正意义上的高分子药物。天然药理活性高分子有激素、肝素、葡萄糖、酶制剂等。合成药理活性高分子如聚乙烯毗咯烷酮和聚4・乙烯毗咙-N-氧撑是较早研究的代用血浆。有些阳离子或阴离子聚合物也具有良好的药理

8、活性。例如主链型聚阳离子季钱盐具有遮断副交感神经、松驰骨骼筋作用，是治疗痉挛性疾病的有效药物；阴离子聚合物二乙烯基瞇与顺丁烯二酹的毗喃共聚物是一种干扰素诱发剂，具有广泛的生物活性