生物降解材料国内外发展综述.pdf

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1、Insight透视生物降解材料国内外发展综述◇王俊中国科学院国家科学图书馆总馆生物降解材料是20世纪80年代一般不具备足够的机械性能和加工性培养抗凝剂及血液抗凝剂等。后随着环境、能源等矛盾的凸显而发能，某些材料还会在体内引起异体免微生物合成的可降解材料(生物展起来的新型材料，作为一种可自然疫反应，因而在医学中应用更多的是合成或生物衍生材料)主要包括聚β-降解的材料，在环保方面起到了独特经过化学改性的衍生物或与其他材料羟基丁酸酯(PHB)、聚羟基戊酸酯等，的作用，其研究和开发已得到迅速发的复合物。按照结构与组成，可

2、分为天它们同属于聚羟基烷酸酯(PHA)。其展，作为解决“白色污染”最为有效的然蛋白质、多糖及其衍生物，此外还包中，聚羟基丁酸是低毒材料，目前已被途径，已引起环境专家、材料学家及更括一些生物合成聚酯。典型的蛋白类、用于药物控释、缝合线和人工皮肤等。多领域人士的关注。多糖类物质及其衍生物有胶原、明胶、人工合成型的生物降解材料大多环糊精、淀粉、葡聚糖、壳壳糖、透明是在分子结构中引入酯基的脂肪族聚一、生物降解材料概况质酸、纤维素、海藻酸衍生物、硫酸软酯，其制备方法主要包括缩合聚合和据美国ASTM（材料和实验协会）骨素和肝

3、素等。[2]开环聚合。但高分子量的聚酯，只能通定义：生物降解材料是在细菌、真菌、胶原中以I型最为丰富，且性质优过开环聚合方法合成，因为缩聚反应藻类等自然界存在的微生物作用下能良，是广泛使用的生物医用材料；由于受反应程度和反应过程中产生的水的发生化学、生物或物理作用而降解或人们认识到胶原基质能够促进新组织影响，很难获得高分子量的产物。目前酶解的高分子材料。[1]的生长，所以构建了人工细胞基质，从已开发的主要产品有聚乳酸(PLA)、1.生物降解材料的种类与性能而促进了人工皮肤的制造。氨基葡聚聚己内酯(PCL)、聚乙醇

4、酸(PGA)、聚目前广泛研究和使用的生物降解糖是几种由双糖重复单位聚合成高分乙醇酸交酯、聚丙醇酸交酯、聚琥珀酸材料包括天然降解高分子材料、微生子直链的杂多糖，作为其主要成份的丁二酯(PBS)等。[3～8]物合成降解高分子材料和人工合成生透明质酸，因其无免疫原性，不产生炎2.生物降解材料的降解机理物降解材料三大类。症或免疫排斥反应，而成为研究人员生物降解材料的生物降解，是指天然高分子材料可用来制备生物感兴趣的生物材料，但其一般强度和生物降解材料在生物作用下发生降降解材料，它是由生物体内提取或自稳定性较差。壳聚糖是智

5、能性材料，用解、同化的过程。发挥生物降解作用的然环境中直接得到的一类大分子，具它制成的凝胶、膜、粉和纤维可以作为微生物主要包括真菌、霉菌或藻类，降有良好的生物相容性和可降解性。但包埋材料、膜屏蔽材料、接触镜、细胞解机理主要可分为3类：(1)生物物理42新材料产业NO.82008作用：由于生物细胞增长而使聚合物的途径。水域环境中使用的降解材料，足这一要求。组分水解、电离或质子化而发生机械废弃后能在海洋中微生物分泌的酶的药物缓释剂性破坏，分裂成低聚物碎片；(2)生物作用下，降解成为低分子化合物，该化用于药物缓释剂的生

6、物降解聚合化学作用：微生物对聚合物作用而产合物最终参与微生物的新陈代谢，成物有聚乳酸、聚己内酯共聚物、甲壳生新物质(CH，CO和HO)；(3)酶为CO和和HO。素、胶原等，这些生物降解材料是癌4222直接作用：微生物侵蚀导致材料分裂食品容器和包装行业症、心脏病、高血压等患者长期服用药或氧化崩裂。生物降解往往并非单一在包装材料中，一次性使用的商物的理想载体。机理，是复杂的生物物理、生物化学协品包装的用量非常大，是造成“白色污骨固定材料同作用，并同时伴有相互促进的物理、染”的主要源头，因此使用生物降解材随着材料科学和

7、骨科学的不断发化学过程。料制成的食品袋、包装袋、垃圾袋以及展，生物降解材料在骨科领域已有了相对不同种类的生物降解材料而各种包装等备受青睐。当广泛的临床应用。常用作骨科材料的言，它们降解机理的不同决定了它们农林业方面可降解高分子材料主要有聚乳酸、甲壳具有不同的性质。天然降解高分子材理想的农用材料能与其他生物降素等，而抗生素-聚酸酐缓释剂也已得料，其本身来源于生物体，能保证足够解材料协同作用，从而转化为提高土到了深入的研究。通过对甲壳素进行分的细胞及组织亲和性，降解周期一般质的材料。生物降解材料在农业上主子设计，采用

8、组织工程方法进行关节软较短，最终降解产物为多糖或氨基酸，要用作农用地膜和农作物生长容器。骨修复和重建，已成为甲壳素研究开发容易被机体吸收，但是这种材料力学生物降解材料还可作为草皮种植片、计划的一个新目标。[9～10]性能差，难于满足组织构建的速度要堆肥用袋以及农用药物的控释材料来人造皮肤求，应用时需要进行改性。使用。用生物可降解高分子材料制成的化学合成(包括微生物合成与人