医用高分子材料
医用高分子材料
医用高分子材料首先,医用高分子材料具有良好的生物相容性。
这意味着它们与人体组织和生物体具有良好的相容性,不会引起排斥反应或过敏反应。
这使得它们可以用于制造各种植入式医疗器械,如人工关节、心脏起搏器和血管支架等。
常用的医用高分子材料包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚碳酸酯和聚乳酸等。
其次,医用高分子材料具有良好的耐用性和可塑性。
它们可以根据需要进行设计和加工,制成各种形状和结构的医疗器械和用品。
同时,它们具有较高的耐用性,能够承受人体内外的各种环境和应力,保持稳定的性能和形状。
这使得医用高分子材料在医疗器械和用品的制造中具有广泛的应用前景。
医用高分子材料在医疗行业中的应用非常广泛。
它们被用于制造各种医疗器械,如手术器械、诊断设备、植入式医疗器械和医疗用品等。
比如,聚乳酸材料被用于制造可降解的缝线和骨修复材料;聚碳酸酯材料被用于制造人工眼角膜和牙科修复材料;聚乙烯材料被用于制造输液管和输液袋等。
这些医疗器械和用品在临床上发挥着重要的作用,帮助医生诊断疾病、进行手术治疗和康复护理。
随着医疗技术的不断发展和医疗需求的不断增加,医用高分子材料的应用也在不断拓展和创新。
未来,医用高分子材料有望在生物医学工程、组织工程和再生医学等领域发挥更大的作用。
同时,人们也在不断研发新型的医用高分子材料,以满足不同医疗器械和用品的需求。
总之,医用高分子材料在医疗行业中具有重要的地位和应用前景。
它们具有良好的生物相容性、耐用性和可塑性,适用于各种医疗器械和用品的制造。
随着医疗技术的不断发展和医疗需求的不断增加,医用高分子材料的应用也将不断拓展和创新,为人类健康事业做出更大的贡献。
医用高分子材料
医用高分子材料的种类
1 生物可降解材料
2 人工器官材料
3 生物材料表面改性
这类材料在人体内可以自然 降解,减少对人体的刺激, 并且不需要二次手术取出。
这类材料可以用于制造人工 心脏瓣膜、人工血管等,帮 助患有心脏病和其他器官疾 病的患者。
通过改变材料表面的特性, 可以提高材料的生物相容性, 减少对人体的排异反应。
医用高分子材料的特点
生物相容性
医用高分子材料具有良好的生物 相容性,与人体组织相容性高, 不会引起排异反应。
可调控性
医用高分子材料具有可调控性, 可以根据具体需求进行调整,用 于不同的医学应用。
可塑性
医用高分子材料具有良好的可塑 性,易于加工成各种形状,适用 于复杂的医学器械制造。
创新研究
科学家们正在不断进行医用高分子材料的创新研究,开发出更先进的材料。
临床应用
医用高分子材料已经在临床上得到广泛应用,并取得了显著的效果。
合作交流
不同国家的科学家们正在进行医用高分子材料的合作交流,推动其发展。
未来医用高分子材料的发展趋势
生物仿生技术
未来医用高分子材料将更加注重 生物仿生技术,模拟自然生物系 统,实现更好的医疗效果。
医用高分子材料的应用
1
人工关节
医用高分子材料可以用于制造人工关节,帮助患有关节炎等疾病的患者恢复正常 生活。
2
可吸收缝合线
医用高分子材料制成的可吸收缝合线可以用于手术缝合,减少了术后的痛苦和并 发症。
3
人工眼角膜
医用高分子材料可以用于制造人工眼角膜,帮助视力受损的患者恢复视力。
医用高分子材料的发展现状
纳米技术应用
纳米技术将被广泛应用于医用高 分子材料,提高其性能并为医学 研究提供更多可能。
2024年医用高分子材料及制品市场发展现状
医用高分子材料及制品市场发展现状引言医用高分子材料及制品是医疗行业中的重要组成部分,广泛应用于医疗器械、医用耗材、医用包装等领域。
本文将对医用高分子材料及制品市场的发展现状进行分析和总结。
医用高分子材料的特点与应用医用高分子材料具有良好的生物相容性、生物降解性、机械性能、耐磨性和耐腐蚀性等特点,适用于医疗器械、人工器官、生物医学材料和敷料等制作。
其中,聚乳酸、聚己内酯、聚氧化亚乙烯等材料在医疗器械制造中得到广泛应用。
医用高分子制品市场现状医用耗材市场随着人口老龄化和医疗技术的发展,医用耗材市场持续增长。
一次性医用高分子制品如注射器、输液器、导管等具有方便、卫生和安全等优势,市场需求不断增加。
医用包装市场医用高分子材料在医疗器械和药品包装中的应用也很广泛。
塑料瓶、塑料袋等包装制品具有良好的密封性和防污染性能,能够有效保护药品和医疗器械的品质和安全。
生物医学工程市场生物医学工程领域对医用高分子材料及制品的需求也在不断增长。
人工关节、植入物、修复组织工程材料等领域都需要具备良好生物相容性和生物降解性的高分子材料来应用。
市场发展趋势生物可降解材料的需求增加由于环境保护和可持续发展意识的提升,对生物可降解材料的需求不断增加。
生物可降解材料可以减轻对环境的污染,并有助于降低医疗废物的处理压力。
高性能医疗器械的快速发展高性能医疗器械的需求也在不断增加。
随着医疗技术的快速发展,对医用高分子材料的性能要求也在不断提高。
个性化医疗的兴起个性化医疗的兴起为医用高分子材料及制品的市场带来了新的机遇。
个性化医疗需要量身定制的医疗器械和材料,对高分子材料的特性、功能和适应性提出了更高的要求。
总结医用高分子材料及制品市场在医疗行业中扮演着重要角色,随着医疗技术的进步和需求的增加,市场发展前景广阔。
生物可降解材料的需求和高性能医疗器械的快速发展为市场带来新的机遇和挑战。
预计未来,医用高分子材料及制品市场将保持稳定增长,并推动医疗行业的发展。
医用高分子材料
医用高分子材料
医用高分子材料是一种应用于医疗领域的材料,具有优良的生物相容性、可降解性、可调控性和生物活性等特点。
它被广泛应用于医疗器械、组织工程、药物传递系统等领域。
首先,医用高分子材料具有优良的生物相容性。
由于其化学结构和生物组织相似,医用高分子材料与生物体相互作用时会引起较小的免疫反应和炎症反应。
这种生物相容性使得医用高分子材料可以与人体组织良好地结合,不产生异物感。
其次,医用高分子材料具有可降解性。
医用高分子材料可以在人体内逐渐分解代谢,不会残留在体内,不会对人体造成长期的不良影响。
这种可降解性使得医用高分子材料特别适用于一次性使用的医疗器械和植入物。
此外,医用高分子材料具有可调控性。
医用高分子材料的物理和化学性质可以通过调整其分子结构和组成,来实现对其性能的控制。
例如,通过调整其分子量和结晶度,可以控制医用高分子材料的力学强度和降解速率。
这种可调控性使得医用高分子材料能够满足不同临床需求。
最后,医用高分子材料具有生物活性。
医用高分子材料可以与生物体相互作用,并对其产生一定的生物效应。
例如,一些医用高分子材料具有良好的细胞黏附性和生物酶附着能力,可以促进细胞的生长和组织修复。
这种生物活性为医疗器械的研发和组织工程的实现提供了有效的手段。
总之,医用高分子材料具有优良的生物相容性、可降解性、可调控性和生物活性,广泛应用于医疗领域。
随着技术的不断进步,医用高分子材料还将为医疗器械、组织工程、药物传递系统等领域的发展带来更多的机会和挑战。
医用高分子材料
二、医用高分子材料的研究领域
(1)设计、合成和加工符合不同
医用目的的高分子材料与制品。
(2)最大限度的克服这些材料对
人体的伤害和副作用。
三、对医用高分子材料的基本要求
医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它 们在使用过程中,常需与生物肌体、血液、体液 等接触,有些还须长期植入体内。由于医用高分 子与人们的健康密切相关,因此对进入临床使用 阶段的医用高分子材料具有严格的要求,要求有 十分优良的特性。
可降解生物医用高分子研究综述文章
七、医用高分子材料发展战略的思考
——出自景遐斌,陈学思的 《关于生物医用高分子发展战略和战略的思考和建议》
参考书目:
[1] 马建标主编.功能高分子材料.北京:化学工业出版社 (第二版),2010. [2] 董建华主编.高分子科学前沿与进展.北京:科学出版 社,2006. [3] Huayu Tian,Zhao hui,Xiuli Zhuang,et al. Bioderadable syntheticpolymers:preparation , functionalization and biomedical application.Progress in Polymer Science,2012(37):237-280.
6) 不破坏临近组织、也不发生材料表面钙化沉 寂;
7) 对于与血液接触的材料,还要求具有良好的 血液相容性。
(3)对医用高分子材料生产与加工的要求
1) 严格控制用于合成医用高分子材料的原料的纯度, 不能带入有害杂质,重金属含量不能超标;
2) 医用高分子材料的加工助剂必须是符合医用标准; 3) 对人体内应用的医用高分子材料,生产环境应具有 适宜的纯净级别,符合GMP标准。
医用高分子概述
目前常用的齿科粘合剂主要有以下品种: 目前常用的齿科粘合剂主要有以下品种: ① 磷酸锌粘固剂 ② 羧基化粘固剂 ③ 玻璃离子键聚合物粘固剂 ④ 聚甲基丙烯酸酯粘合剂 常用的外科用粘合剂 外科用粘合剂的应用范围很广,如胃、肠道、 外科用粘合剂的应用范围很广,如胃、肠道、 胆囊等消化器官的吻合;血管、气管、食道、 胆囊等消化器官的吻合;血管、气管、食道、尿道 的修补和连接;皮肤、腹膜的粘合;神经的粘合; 的修补和连接;皮肤、腹膜的粘合;神经的粘合; 胰脏切除手术后的粘合; 肝、肾、胰脏切除手术后的粘合;肝、肾、胰、肺 等器官的止血;缺损组织的修复;骨骼的粘合等。 等器官的止血;缺损组织的修复;骨骼的粘合等。 其中大部分是对软组织的粘合
人造皮肤
治疗大面积皮肤创伤的病人,需要将病人的正常皮肤 移植在创伤部位上。但在移植之前,创伤面需要清洗,被 移植皮肤需要养护,因此需要一定时间。在这段时间内, 许多病人由于体液的大量损耗以及蛋白质与盐分的丢失而 丧失生命。因此,人们用高亲水性的高分子材料作为人造 皮肤,暂时覆盖在深度创伤的创面上,以减少体液的损耗 和盐分的丢失,从而达到保护创面的目的。 聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人造皮肤 的两种重要材料。这两种人造皮肤使用时手术简便,抗排 异性好,移植成活率高,已应用于临床。高吸水性树脂用 于制作人造皮肤方面的研究,亦已取得很多成果。此外, 聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物等天然改性聚合物也都 是人造皮肤的良好材料。
医用高分子材料 概述
制作人:刘秋艳
一、概述
◎前言 生命科学是21世纪备受关注的新型学科。而与 人类健康休戚相关的医学在生命科学中占有相当重 要的地位。医用材料是生物医学的分支之一,是由 生物、医学、化学和材料等学科交叉形成的边缘学 科。而医用高分子材料则是生物医用材料中的重要 组成部分,主要用于人工器官、外科修复、理疗康 复、诊断检查、患疾治疗等医疗领域。
医用高分子材料
5.3.1 分类
❖ 根据不同的分类方法人工器官可以分为如下几类:
❖ 1)按功能分:
(1)支持运动功能的人工器官,如人工关节、人工脊椎、人工骨、人工肌腱、肌电控制 人工假肢等。
(2)血液循环功能的人工器官,如人工心脏及其辅助循环装置、人工心脏瓣膜、人工血 管、人工血液等。
(3)呼吸功能的人工器官,如人工肺(人工心肺机)、人工气管、人工喉等。 (4)血液净化功能的人工器官,如人工肾(血液透析机)、人工肺等。 (5)消化功能的人工器官,如人工食管、人工胆管、人工肠等。 (6)排尿功能的人工器官,如人工膀胱、人工输尿管、人工尿道等。 (7)内分泌功能的人工器官,如人工胰、人工胰岛细胞。 (8)生殖功能的人工器官,如人工子宫、人工输卵管、人工睾丸等。 (9)神经传导功能的人工器官,如心脏起搏器、膈起搏器等。 (10)感觉功能的人工器官,如人工视觉、人工听觉(人工耳蜗)、人工晶体、人工角
5.2 高分子材料的特性
❖ 高分子材料:一类相对分子质量比一般有机化合物高得多的化 合物。
❖ 一般有机化合物的相对分子质量只有几十到几百,高分子化合 物是通过小分子单体聚合而成的相对分子质量高达上万甚至上 百万的聚合物。
❖ 通常高分子材料可以压延成膜;可以纺制成纤维;可以挤铸或 模压成各种形状的构件;可以产生强大的粘结能力;可以产生 巨大的弹性形变;并具有质轻、绝缘、高强、耐热、耐腐蚀、 自润滑等许多独特的性能。
❖ 旋光异构:有机物能构成互为镜影的两种异构体,表现出不同的旋光性。
❖ 例如饱和氢化物中的碳构成一个四面体,碳原子位于四面体中心,4个基团位 于四面体的顶点,当4个基团都不相同时,位于四面体中心的碳原子称为不对 称原子,用C*表示,其特点是C*两端的链节不完全相同。有一个C*存在,每一 个链节就有两个旋光异构体。
医用高分子材料范文
医用高分子材料范文医用高分子材料是指应用在医学领域的高分子材料。
随着科技的不断进步和医疗技术的快速发展,医用高分子材料的种类和应用范围不断扩大,已成为医疗器械和医疗设备的重要组成部分。
本文将介绍医用高分子材料的种类、特点和应用。
首先,医用高分子材料可以分为天然高分子材料和合成高分子材料两大类。
天然高分子材料包括天然橡胶、天然纤维素、胶原蛋白等。
天然高分子材料具有良好的生物相容性和生物可降解性,因此广泛应用于外科手术缝合线、心脏瓣膜、人工血管等领域。
然而,天然高分子材料的力学性能较差,容易疲劳破裂,限制了其在一些领域的应用。
合成高分子材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚乳酸、聚酯等。
这些材料具有较好的力学性能和化学稳定性,可以通过化学合成来控制其物理性能和化学性质,满足不同医疗器械和医疗设备的要求。
例如,聚乳酸可以制备成可降解的缝合线,聚乙烯可以制备成人工关节、人工骨头等。
其次,医用高分子材料具有许多特点。
首先,医用高分子材料具有良好的生物相容性。
这意味着它们可以与生物体的组织和细胞相容,不会引起明显的免疫反应和毒性反应。
这是医用高分子材料能够被广泛应用于人体的重要原因之一其次,医用高分子材料具有可调控的物理性能和化学性质。
通过改变材料的组成、结构和加工工艺,可以调节医用高分子材料的机械性能、表面性质、降解速率等,以满足不同医疗需求。
再次,医用高分子材料具有较好的加工性能和可塑性。
它们可以通过注塑、挤出、模压等加工工艺制备成各种形状的医疗器械和医疗设备,例如导尿管、人工心脏瓣膜等。
同时,医用高分子材料还可以通过热成型、薄膜法等加工工艺制备成薄膜、纤维等形式,应用于创伤敷料、医用纤维材料等领域。
最后,医用高分子材料具有良好的生物可降解性。
它们在体内能够逐渐分解为低分子物质,最终通过代谢排出体外,不会对人体造成负面影响。
这种特性使得医用高分子材料在内外科手术、组织工程和药物缓释等领域得到了广泛应用。
最后,医用高分子材料在医疗领域有广泛的应用。
医用高分子材料
医用高分子材料
医用高分子材料是一类广泛应用于医疗领域的材料,其具有优异的生物相容性、可塑性和生物降解性,被广泛应用于医疗器械、医用包装、医用敷料等领域。
医用高分子材料的研发和应用,对提高医疗器械的性能、减少医疗废物的产生、改善患者的治疗效果具有重要意义。
首先,医用高分子材料在医疗器械领域具有重要作用。
例如,聚乳酸、聚己内
酯等生物降解性高分子材料被广泛用于可降解缝合线、骨修复材料、缓释药物载体等医疗器械中。
这些材料具有良好的生物相容性和可塑性,能够减少对患者的创伤,促进伤口愈合,提高治疗效果。
其次,医用高分子材料在医用包装领域也发挥着重要作用。
医用高分子材料具
有良好的气体屏障性能和抗菌性能,能够有效保护医疗器械和药品,延长其有效期限,降低交叉感染的风险。
例如,聚乙烯、聚丙烯等高分子材料被广泛用于医用包装袋、输液袋等医疗用品中,保障了医疗器械和药品的安全性和稳定性。
此外,医用高分子材料在医用敷料领域也具有重要应用。
例如,医用胶带、敷
料等产品广泛采用了具有良好生物相容性和吸水性能的高分子材料,能够有效保护创面,促进伤口愈合,减少感染的风险。
总的来说,医用高分子材料在医疗领域具有广泛的应用前景和重要意义。
随着
医疗技术的不断发展和人们对健康的不断追求,医用高分子材料的研发和应用将会更加广泛,为医疗领域的发展和患者的健康提供更多的可能性和选择。
希望未来能够有更多的科研人员和企业投入到医用高分子材料的研发和应用中,为医疗健康事业做出更大的贡献。
医用高分子材料及其用途
医用高分子材料及其用途医用高分子材料是指用于医疗领域的高分子化合物或材料,具有良好的生物相容性、生物降解性、机械强度以及透明度等特点,可以应用于各种医疗器械、医用敷料、生物医学材料等方面。
下面将介绍一些常见的医用高分子材料及其用途。
1. 聚乳酸(PLA)和聚乳酸-共-羟基乙酸(PLGA):这两种材料是常见的生物降解高分子材料,可用于制备缝合线、骨钉、支架等医疗器械,也可制备生物降解性的缝合线和注射给药系统。
2. 聚乳酸-共-己内酯(PHLA)和聚己内酯(PCL):这两种材料具有较好的生物降解性和生物相容性,可以用于制备软组织修复材料、骨修复支架和软骨修复材料等。
3. 聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸(PLLA-PEG-PLLA):这种材料具有优良的机械性能和生物相容性,适用于制备人工关节、脊椎植入物、心脏瓣膜等。
4. 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA):这种材料具有优良的透明度和机械性能,可用于制备人工眼角膜、义眼等。
5. 聚乙烯醇(PVA):这种材料具有良好的生物相容性、生物降解性和亲水性,可用于制备软组织修复材料、药物控释系统等。
6. 聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLA-PEG):这种材料具有良好的生物相容性和降解性能,可用于制备药物控释微球和纳米颗粒等。
7. 聚己内酯-聚乳酸(PCL-PLA):这种材料对细胞具有良好的附着性,可用于制备组织工程支架和组织修复材料。
除了以上常见的医用高分子材料外,医用高分子材料的研究还涉及到许多其他材料,如天然高分子材料(如明胶、海藻酸钠等)、合成高分子材料(如聚乳酸-多肽共聚物、聚己内酯-碳酸氢盐共聚物等)等。
医用高分子材料的应用广泛,可以用于各种医疗器械和医用敷料制备。
例如,聚乳酸和PLGA可以制备可降解的缝合线,用于手术缝合;PCL和PLLA-PEG-PLLA 可以制备骨修复支架,用于骨折修复和骨增生;PMMA可以用于制备人工眼角膜和义眼等,用于眼部疾病治疗。
此外,医用高分子材料还可以应用于生物医学材料领域,如制备药物控释系统、组织工程材料和人工器官等。
医用高分子材料
简介医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。
20年来,用于这方面的高分子材料有聚氯乙烯、天然橡胶、聚乙烯、聚酰胺、聚丙烯、聚苯乙烯、硅橡胶、聚酯、聚四氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和聚氨酯等。
基本要求医用高分子材料多用于人体,直接关系到人的生命和健康,一般对其性能的要求是:①安全性:必须无毒或副作用极少。
这就要求聚合物纯度高,生产环境非常清洁,聚合助剂的残留少,杂质含量为ppm级,确保无病、无毒传播条件。
②物理、化学和机械性能:需满足医用所需设计和功能的要求。
如硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、蠕变、磨耗、吸水性、溶出性、耐酶性和体内老化性等。
以心脏瓣膜为例,最好能使用25万小时,要求耐疲劳强度特别好。
还要求便于灭菌消毒,能耐受湿热消毒(120~140°C)、干热消毒(160~190°C)、辐射消毒或化学处理消毒,而不降低材料的性能。
要求加工性能好,可加工成所需各种形状,而不损伤其固有性能。
③适应性:包括与医疗用品中其他材料的适应性,材料与人体各种组织的适应性。
材料植入人体后,要求长时期对体液无影响;与血液相容性好,对血液成分无损害,不凝血,不溶血,不形成血栓;无异物反应,在人体内不损伤组织,不致癌致畸,不会导致炎症坏死、组织增生等。
④特殊功能:不同的应用领域,要求材料分别具有一定的特殊功能。
例如:具有分离透析机能的人工肾用过滤膜、人工肺用气体交换膜,以及人造血液用吸脱气体的物质等,都要求有各自特殊的分离透过机能。
在大多数情况下,现有高分子材料的表面化学组成与结构很难满足上述要求,通常要采用表面改性处理,如接枝共聚,以改进其抗凝血性等性能。
制品种类主要有人造脏器、医疗器械和药物剂型三种类型。
人造脏器包括内脏和体外装置。
①内脏:有代用血管、人工心脏、人工心脏瓣膜、心脏修复、人工食道、人工胆管、人工尿道、人工腹膜、疝补强材料、人工骨和人工关节、人工血浆、人工腱、人工皮肤、整容材料及心脏起搏器等。
医用功能高分子材料
医用功能高分子材料医用功能高分子材料是一类在医疗领域中具有特殊功能和应用的高分子材料。
它们通常具有生物兼容性、生物活性、抗菌性、组织修复和药物缓释等功能,可以用于制备医疗器械、药物传递系统和组织工程器件等。
在医疗器械方面,医用功能高分子材料的应用范围非常广泛,例如人工心脏瓣膜、血液透析器、药物输送泵等。
同时,医用功能高分子材料的应用还可以提供许多独特的特性,例如轻量、柔软、透明或不透明,可以根据特定需求进行定制。
医用功能高分子材料具有生物兼容性是其重要特点之一、生物兼容性是指材料与生物体接触时不会引起过敏反应、毒性或其他有害效应。
这意味着医用功能高分子材料可以与人体组织相容并且不会引起排斥反应。
此外,生物兼容性还包括可降解性,使得材料可以在特定条件下被生物体代谢和排泄。
生物活性是指医用功能高分子材料能够与生物体发生特定的相互作用,例如组织修复与再生。
医用功能高分子材料可以用于支撑和促进组织修复的生长,并且能够模拟生物组织的特性,如骨骼、软骨和皮肤等。
通过调整材料的物化性质,如表面性质和孔隙结构,可以实现更好的组织工程效果。
抗菌性是医用功能高分子材料的另一个重要功能之一、由于医院环境中的病原微生物可能引发医疗器械相关感染,制备抗菌材料是非常重要的。
医用功能高分子材料可以通过不同的机制发挥抗菌效果,例如释放抗菌物质、改变表面形态和构造微生物陷阱等。
药物缓释是医用功能高分子材料的另一个重要应用领域。
通过将药物嵌入到高分子材料中,可以实现药物的缓慢释放,从而延长药物的疗效和减少药物使用频率。
这对于控制慢性疾病的疗效非常重要。
总的来说,医用功能高分子材料在医疗领域中具有广泛的应用前景。
随着科学技术的不断进步和对生命科学的深入了解,越来越多的医用功能高分子材料将被研发出来,并作为创新医疗产品的组成部分。
然而,医用功能高分子材料的研发仍然面临一些挑战,如材料的生产、性能的稳定性和可控性等。
因此,科学家们需要继续努力研究和开发新的材料,并不断提高材料的性能和应用价值。
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第八章 医用高分子材料
(3)按生物医学用途分类 1)硬组织相容性高分子材料 如骨科、齿科用高分子材料; 2)软组织相容性高分子材料 3)血液相容性高分子材料 4)高分子药物和药物控释高分子材料
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第八章 医用高分子材料
(4)按与肌体组织接触的关系分类 1) 长期植入材料 如人工血管、人工关节、人工晶状体等。 2) 短期植入(接触)材料 如透析器、心肺机管路和器件等。 3) 体内体外连通使用的材料 如心脏起搏器的导线、各种插管等。 4) 与体表接触材料及一次性医疗用品材料
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第八章 医用高分子材料
另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料, 如注射器、手术钳、血浆袋等。这类材料用来为医 疗事业服务,但本身并不具备治疗疾病、替代人体 器官的功能,因此不属功能高分子的范畴。 国内通常将高分子药物单独列为一类功能性高 分子,故不在医用高分子范围内讨论。 本章讨论直接用于治疗人体病变组织,替代人 体病变器官、修补人体缺陷的高分子材料。
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第八章 医用高分子材料
3)天然生物组织与器官 ① 取自患者自体的组织,例如采用自身隐静 脉作为冠状动脉搭桥术的血管替代物; ② 取自其他人的同种异体组织,例如利用他 人角膜治疗患者的角膜疾病; ③ 来自其他动物的异种同类组织,例如采用 猪的心脏瓣膜代替人的心脏瓣膜,治疗心脏病等。
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第八章 医用高分子材料
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第八章 医用高分子材料
1.2 医用高分子的分类 医用高分子是一门较年轻的学科,发展历史不 长,因此医用高分子的定义至今尚不十分明确。另 外,由于医用高分子是由多学科参与的交叉学科, 根据不同学科领域的习惯出现了不同的分类方式。 目前医用高分子材料随来源、应用目的等可以 分为多种类型。各种医用高分子材料的名称也很不 统一。
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第八章 医用高分子材料
美国国立心肺研究所在这方面做了开创性的工 作,他们发展了血液相容性高分子材料,以用于与 血液接触的人工器官制造,如人工心脏等。从70年 代始,高分子科学家和医学家积极开展合作研究, 使医用高分子材料快速发展起来。至80年代以来, 发达国家的医用高分子材料产业化速度加快,基本 形成了一个崭新的生物材料产业。
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第八章 医用高分子材料
高分子材料虽然不是万能的,不可能指望它解 决一切医学问题,但通过分子设计的途径,合成出 具有生物医学功能的理想医用高分子材料的前景是 十分广阔的。有人预计,在21世纪,医用高分子将 进入一个全新的时代。除了大脑之外,人体的所有 部位和脏器都可用高分子材料来取代。仿生人也将 比想象中更快地来到世上。
(2)与皮肤、粘膜接触的材料 用这类材料制造的医疗器械和用品,需与人体 肌肤与粘膜接触,但不与人体内部组织、血液、体 液接触,因此要求无毒、无刺激,有一定的机械强 度。用这类材料制造的物品如手术用手套、麻醉用 品(吸氧管、口罩、气管插管等)、诊疗用品(洗 眼用具、耳镜、压舌片、灌肠用具、肠、胃、食道 窥镜导管和探头、腔门镜、导尿管等)、绷带、橡 皮膏等。人体整容修复材料,例如假肢、假耳、假 眼、假鼻等,也都可归入这一类中。
第八章 医用高分子材料
1. 概述
1.1 医用高分子的概念及其发展简史 生命科学是21世纪备受关注的新型学科。而与 人类健康休戚相关的医学在生命科学中占有相当重 要的地位。医用材料是生物医学的分支之一,是由 生物、医学、化学和材料等学科交叉形成的边缘学 科。而医用高分子材料则是生物医用材料中的重要 组成部分,主要用于人工器官、外科修复、理疗康 复、诊断检查、患疾治疗等医疗领域。
此后,一大批人工器官在50年代试用于临床。 如人工尿道(1950年)、人工血管(1951年)、 人工食道(1951年)、人工心脏瓣膜(1952年)、 人工心肺(1953年)、人工关节(1954年)、人工 肝(1958年)等。 进入60年代,医用高分子材料开始进入一个崭 新的发展时期。
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第八章 医用高分子材料
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第八章 医用高分子材料
众所周知,生物体是有机高分子存在的最基本 形式,有机高分子是生命的基础。动物体与植物体 组成中最重要的物质——蛋白质、肌肉、纤维素、 淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物。因此, 可以说,生物界是天然高分子的巨大产地。高分子 化合物在生物界的普遍存在,决定了它们在医学领 域中的特殊地位。在各种材料中,高分子材料的分 子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接 近,因此最有可能用作医用材料。
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第八章 医用高分子材料
(2)对人体组织不会引起炎症或异物反应 有些高分子材料本身对人体有害,不能用作医 用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不 良影响,但在合成、加工过程中不可避免地会残留 一些单体,或使用一些添加剂。当材料植入人体以 后,这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面, 从而对周围组织发生作用,引起炎症或组织畸变, 严重的可引起全身性反应。
60年代以前,医用高分子材料的选用主要是根 据特定需求,从已有的材料中筛选出合适的加以应 用。由于这些材料不是专门为生物医学目的设计和 合成的,在应用中发现了许多问题,如凝血问题、 炎症反应、组织病变问题、补体激活与免疫反应问 题等。人们由此意识到必须针对医学应用的特殊需 要,设计合成专用的医用高分子材料。
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(3)与人体组织短期接触的材料 这类材料大多用来制造在手术中暂时使用或暂 时替代病变器官的人工脏器,如人造血管、人工心 脏、人工肺、人工肾脏渗析膜、人造皮肤等。这类 材料在使用中需与肌体组织或血液接触,故一般要 求有较好的生物体适应性和抗血栓性。
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第章 医用高分子材料
目前在实际应用中,更实用的是仅将医用高分 子分为两大类,一类是直接用于治疗人体某一病变 组织、替代人体某一部位或某一脏器、修补人体某 一缺陷的材料。如用作人工管道(血管、食道、肠 道、尿道等)、人造玻璃体(眼球)、人工脏器 (心脏、肾脏、肺、胰脏等)、人造皮肤、人造血 管,手术缝合用线、组织粘合剂、整容材料(假 耳、假眼、假鼻、假肢等)的材料。
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早在公元前3500年,埃及人就用棉花纤维、马 鬃缝合伤口。墨西哥印地安人用木片修补受伤的颅 骨。公元前500年的中国和埃及墓葬中发现假牙、 假鼻、假耳。进入20世纪,高分子科学迅速发展, 新的合成高分子材料不断出现,为医学领域提供了 更多的选择余地。1936年发明了有机玻璃后,很快 就用于制作假牙和补牙,至今仍在使用。1943年, 赛璐珞薄膜开始用于血液透析。
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目前用高分子材料制成的人工器官中,比较成 功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏 瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。巳取得重 大研究成果,但还需不断完善的有人工肾、人工心 脏、人工肺、人工胰脏、人工眼球、人造血液等。 另有一些功能较为复杂的器官,如人工肝脏、人工 胃、人工子宫等。则正处于大力研究开发之中。
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医用高分子材料发展的动力来自医学领域的客 观需求。当人体器官或组织因疾病或外伤受到损坏 时,需要器官移植。然而,只有在很少的情况下, 人体自身的器官(如少量皮肤)可以满足需要。采 用同种异体移植或异种移植,往往具有排异反应, 严重时导致移植失败。在此情况下,人们自然设想 利用其他材料修复或替代受损器官或组织。
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医用高分于作为一门边缘学科,融和了高分子 化学、高分子物理、生物化学、合成材料工艺学、 病理学、药理学、解剖学和临床医学等多方面的知 识,还涉及许多工程学问题,如各种医疗器械的设 计、制造等。上述学科的相互交融、相互渗透,促 使医用高分子材料的品种越来越丰富,性能越来越 完善,功能越来越齐全。
(2)按材料与活体组织的相互作用关系分类 1)生物惰性高分子材料 在体内不降解、不变性、不会引起长期组织反 应的高分子材料,适合长期植入体内。 2)生物活性高分子材料 指植入生物体内能与周围组织发生相互作用, 促进肌体组织、细胞等生长的材料。
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3)生物吸收高分子材料 这类材料又称生物降解高分子材料。这类材 料在体内逐渐降解,其降解产物能被肌体吸收代 谢,获通过排泄系统排出体外,对人体健康没有 影响。如用聚乳酸制成的体内手术缝合线、体内 粘合剂等。
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日本医用高分子专家樱井靖久将医用高分子分 成如下的五大类: (1)与生物体组织不直接接触的材料 这类材料用于制造虽在医疗卫生部门使用,但 不直接与生物体组织接触的医疗器械和用品。如药 剂容器、血浆袋、输血输液用具、注射器、化验室 用品、手术室用品等。
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第八章 医用高分子材料
1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性 论文。在文章中,第一次介绍了利用PMMA作为人的 头盖骨、关节和股骨,利用聚酰胺纤维作为手术缝 合线的临床应用情况。50年代,有机硅聚合物被用 于医学领域,使人工器官的应用范围大大扩大,包 括器官替代和整容等许多方面。
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1.3 对医用高分子材料的基本要求 医用高分子材料是一类特殊用途的材料。它们 在使用过程中,常需与生物肌体、血液、体液等接 触,有些还须长期植入体内。由于医用高分子与人 们的健康密切相关,因此对进入临床使用阶段的医 用高分子材料具有严格的要求,要求有十分优良的 特性。归纳起来,一个具备了以下七个方面性能的 材料,可以考虑用作医用材料。
(4)长期植入体内的材料 用这类材料制造的人工脏器或医疗器具,一经 植入人体内,将伴随人的终生,不再取出。因此要 求有非常优异的生物体适应性和抗血栓性,并有较 高的机械强度和稳定的化学、物理性质。用这类材 料制备的人工脏器包括:脑积水症髓液引流管、人 造血管、人工瓣膜、人工气管、人工尿道、人工骨 骼、人工关节、手术缝合线、组织粘合剂等。