资源描述：
《生物医用高分子材料》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、生物医用高分子材料080804106黄涛摘要:：阐述了生物医用高分子材料的应用研究与发展状况,综述了生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。关键词：生物医用高分子材料分类进展综述发展趋势1概述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。生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。虽已有四十多年的研究历史，但蓬勃发展始于20世纪70年
2、代。简单地说，所谓生物医用高分子材料(Poly-mericbio-materials)是指在生理环境中使用的高分子材料，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。近十年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。2生物医用高分子材料分类生物医用高分子材料主要有天然生物材料和合成高分子材料。2.1 天然生物材料天然生物材料是指从自然现有的动、植物体中提取的天然活性高
3、分子,如从各种甲壳类、昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维,从海藻植物中提取的海藻酸盐,从桑蚕体内分泌的蚕丝经再生制得的丝素纤维与丝素膜,以及由牛屈肌腱重新组构而成的骨胶原纤维等。这些纤维都具有很高的生物功能和很好的生物适应性,在保护伤口、加速创面愈合方面具有强大的优势,已引起国内外医务界广泛的关注。甲壳质主要存在于甲壳类、昆虫类的外壳和霉菌类细胞壁中,是甲壳素和壳聚糖的统称(壳聚糖是甲索壳脱酰后的产物),兼有高等动物中的胶原质和高等植物中纤维素两者的生物功能,不溶于水、稀酸、稀碱及一般有机溶剂,可溶于浓无机酸和一些特殊的
4、有机溶剂,其化学结构为N2乙酰基2D2葡胺糖通过β2(1,4)甙键联结的直链状多糖。目前,甲壳质壳聚糖纤维已有成熟的制备工艺。由于甲壳素具有极强的生物活性及生物亲和性,脱酰后的甲壳质(即壳聚糖)具有相容性、粘合性、降解性及良好的成纤、成膜能力,已被广泛地应用于医药、纺织、化工、食品、生物技术等众多领域。据日本、美国的多项专利介绍,由壳聚糖纤维制得的手术缝合线既能满足手术操作时对强度和柔软性的要求,同时还具有消炎止痛、促进伤口愈合、能被人体吸收的功效,是最为理想的手术缝合线;壳聚糖纤维制造的人造皮肤,通过血清蛋白质对甲壳素微
5、细纤维进行处理,可提高对创面浸出的血清蛋白质的吸附性,有利于创口愈合,在各类人造皮肤中其综合疗效最佳。丝素纤维和丝素膜是近几年在世界范围发展非常快、并得到迅速推广应用的一类天然生物材料。由家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋白成分,丝素蛋白是一种优质的生物医学材料,具有无毒、无刺激性、良好的好的血液相容性和组织相容性。据研究报道,已用于酶固定化、细胞培养、创面覆盖材料和人工皮肤以及药物缓释材料等医学各领域,尤其各种再生丝素膜在人工皮肤、烧伤感染创面上的应用显示了独特的优势,临床应用价值显著,前景广阔。2.2 合成高分子材料合成高分子
6、材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因而可以植入人体,部分或全部取代有关器官。因此,在现代医学领域得到了最为广泛的应用,成为现代医学的重要支柱材料。与天然生物材料相比,合成高分子材料具有优异的生物相容性,不会因与体液接触而产生排斥和致癌作用,在人体环境中的老化不明显。通过选用不同成分聚合物和添加剂,改变表面活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性,从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生物合成高分子材料。目前,使用于人体植入产品的高分子合成材料包括聚酰胺、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸
7、、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶和硅凝胶等。应用场合涉及组织粘合、手术缝线、眼科材料(人工玻璃体、人工角膜和人工晶状体等)、软组织植入物(人工心脏、人工肾、人工肝等)和人工管形器(人工器官、食道)等。随着环保概念的提出,环保意识的增强,人们对生态可降解一词已不再陌生,材料的生态可降解性能要求逐渐被提上日程,生态可降解高分子材料的开发和应用也随之日益受到政府、企业和科研机构的重视。目前为止,开发的具有生态可降解性的高分子材料主要以国外产品为主,国内这方面还远远不能满足需要,尚处于国外产品的复制和仿
8、制阶段。聚乳酸类高分子是目前已开发应用于生命科学新增长点———组织工程的生物可降解材料。一般以组织工程为应用目的的生物材料应符合1)表面能使细胞黏附并生长;2)植入体内后,高分子材料及其降解产物不会引起炎症及毒副作用;3)材料能加工成三维结构;4)为了保证细胞2高分子反应能大面积进行,并提供细胞外再生的
