生物医用高分子材料的发展现状和趋势.pdf

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1、关注FOCUS生物医用高分子材料的发展现状和趋势12■ 文/梁慧刚黄可1.中国科学院武汉文献情报中心2.长沙市科学技术局随着科学技术的进步，生活水以分为天然生物高分子材料和合成稳定性强，不容易分解；第四，具备一平的改善，人类对健康的要求也在提生物高分子材料2种。前者是自然界定的物理机械性能；第五，比较容易高，从而催生了许多新的需求，如研制形成的高分子材料，如纤维素、甲壳加工；最后，性价比适宜。其中最关键人工器官、人工骨节、缓释药物等。这素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻的性能是生物相容性。些需求的出现，使得生物学、医学、化酸钠等；后者主要通过化学合成的方根据国际标准化组织（In

2、ternational学、物理学和材料学等多学科交叉融法加以制备，常见的有合聚氨酯、硅橡StandardsOrganization，ISO）的解合到一起，生物医用材料由此应运而胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚释，生物相容性是指非活性材料进入生。生物医用材料消耗原材料少、节能醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯后，生命体组织对其产生反应的情环保、技术附加值高，是典型的战略新醇、聚乳酸、聚乙烯等。按照材料的况。当生物材料被植入人体后，生物材兴产业，在近10年来保持着超过20%性质，生物医用高分子材料可以分料和特定的生物组织环境相互产生影的年增长率。在我国逐步走向人口老为非降解材料和降

3、解材料。前者主响和作用，这种作用会一直持续，直到龄化社会，创伤恢复需求增多的情况要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃，芳达到平衡或者植入物被去除。生物相下，生物医用材料将会迎来新一轮的香聚酯、聚硅氧烷等；后者包括聚乙容性包括组织相容性、细胞相容性和高速发展。本文主要针对生物医用材烯亚胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亚血液相容性。料中非常重要的一类——生物高分子胺—聚乙二醇—聚（β-胺酯）共聚材料展开阐述。物、聚乙烯亚胺—聚碳酸酯共聚物等。二、生物医用高分子材料的发生物医用高分子材料作为植入人展历史一、生物医用高分子材料的特点体内的材料，必须满足人体内复杂的人类对生物医用高分子材料的生物医用高

4、分子材料是一种聚环境，因此对材料的性能有着严格的应用经过了漫长的阶段。根据记载，公合物材料，主要用于制造人体内脏、体要求。首先，材料不能有毒性，不能造元前3500年，古埃及人就用棉花纤外器官、药物剂型及医疗器械。按照成畸形；其次，生物相容性比较好，不维和马鬃缝合伤口，此后到19世纪来源的不同，生物医用高分子材料可能与人体产生排异反应；第三，化学中期，人类还主要停留在使用天然高12AdvancedMaterialsIndustry2.indd122016/1/2918:16:01FOCUS关注分子材料的阶段；随后到20世纪20为20.06%。但是相比于医药市场总规械。人工器官主要

5、分为机械性人工器年代，人类开始学会对天然高分子材模（预计为13326亿元）来说，医药和官、半机械性半生物性人工器官、生料进行改性，使之符合生物医学的要医疗消费比为1∶0.19还略低，因此物性人工器官3种。第1种是指用高分求；再后来人类开始尝试人工合成高业内普遍认为，医疗器械仍然还有较子材料仿造器官，通常不具有生物活分子材料；20世纪60年代以来，生物广阔的成长空间，生物医用高分子材性；第2种是指将电子技术和生物技医用高分子材料得到了飞速发展和广料也将迎来良好的发展前景。术结合；第3种是指用干细胞等纯生泛的普及。1949年，美国就率先发表根据evaluateMedTech公司基物

6、的方法，人为“制造”出器官。目前生了研究论文，在文中第1次阐述了将于全球300家顶尖医疗器械生产商的物医用高分子材料主要应用在第1种有机玻璃作为人的头盖骨、关节和股公开数据而得出的报告《2015-2020人工器官中。骨，将聚酰胺纤维作为手术缝合线的全球医疗器械市场》预测，2020年全目前，植入性医疗器械中骨科占临床应用情况，对医用高分子的应用球医疗器械市场将达到4775亿美据约为38%的市场份额；随后是心血前景进行了展望。这被认为是生物医元，2016-2020年间的复合年均增长管领域的36%；伤口护理和整形外科用高分子材料的开端。率为4.1%。世界医疗器械格局的前6分别为8%左

7、右。人工重建骨骼在骨科在20世纪50年代，人类发现有机大领域包括：诊断、心血管、影像大型产品市场中占据了超过31%的市场份硅聚合物功能多样，具有良好的生物设备、骨科、眼科、内窥镜，其中生物医额，主要产品是人工膝盖，人工髋关节相容性（无致敏性和无刺激性），之后用高分子材料在其中都得到了广泛的以及骨骼生物活性材料等，主要应用有机硅聚合物被大量用于器官替代应用。的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯和整容领域。随着科技的发展，20世以往的医学研究对组织和器官酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋纪60年代，