生物医用高分子材料的生物相容性的研究进展

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生物医用水凝胶敷料的研究现状与应用前景

生物医用水凝胶敷料的研究现状与应用前景

然而,目前的研究仍存在一些不足之处,例如水凝胶材料的生物相容性和降 解性有待进一步提高,药物载体和细胞生长支架的材料性能需要进一步优化等。
未来研究方向
未来,生物医用水凝胶的研究将更加深入和广泛。首先,需要进一步研究和 改进水凝胶材料的生物相容性和降解性,以满足临床应用的需求。其次,需要探 索新的制备方法和加工技术,以实现水凝胶材料的多样化和功能化。此外,还需 要进一步研究水凝胶在药物传递和组织工程中的具体应用,以推动其在医疗领域 的应用。最后,需要加强跨学科的合作,促进生物医用水凝胶在多领域的应用和 发展。
参考内容
引言
生物医用水凝胶是一种具有高度亲水性的高分子材料,在生物医学领域具有 广泛的应用价值。水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性,可用于药物传递、 组织工程、生物传感器等领域。本次演示旨在探讨生物医用水凝胶的研究进展, 以期为未来的研究提供参考。
研究现状
随着生物医用水凝胶的应用越来越广泛,其市场前景也越来越广阔。目前, 生物医用水凝胶已广泛应用于药物传递、组织工程、生物传感器、医疗器材等领 域。其中,药物传递和组织工程是生物医用水凝胶最为广泛的应用领域。在药物 传递方面,水凝胶可用于药物载体,实现药物的缓慢释放和保护药物在体内的活 性。在组织工程方面,水凝胶可作为细胞生长的支架材料,促进组织的再生和修 复。
研究方法
生物医用水凝胶的研究方法主要包括实验设计、数据收集和分析、理论建模 和模拟等。实验设计包括材料制备、性能表征、细胞培养等。数据收集包括生物 相容性、降解性、药物释放等。理论建模和模拟可以帮助科学家更好地理解材料 的性能和行为,为材料的优化设计提供指导。
研究进展
近年来,生物医用水凝胶的研究取得了显著的进展。在药物传递方面,水凝 胶作为药物载体可以实现药物的缓慢释放,提高药物的治疗效果和减少副作用。 在组织工程方面,水凝胶作为细胞生长的支架材料,为组织的再生和修复提供了 新的途径。此外,生物医用水凝胶在生物传感器、医疗器材等领域也有重要的应 用。

医用高分子材料的研究现状

医用高分子材料的研究现状

医用高分子材料的研究现状医用高分子材料是指在医疗领域使用的一类高分子材料,其在医疗器械、药物传递系统和组织工程等方面具有广泛的应用前景。

目前,医用高分子材料领域的研究已经取得了一系列重要的进展,涉及到材料的设计、合成、表征以及在医疗领域的应用等方面。

在医用高分子材料的研究中,一项关键的任务是对材料的性能进行调控,以满足不同的医疗需求。

这涉及到对高分子材料的合成方法进行改进。

目前研究者们采用多种方法合成医用高分子材料,例如自组装、聚合、交联等方法。

这些方法可以控制材料的形态、分子量、分子结构和化学功能团的引入等,从而调控材料的性能。

医用高分子材料的表征是研究的另一个关键方面。

通过对材料的物理性质、化学性质和生物相容性等进行表征,可以评估材料的可操作性和可靠性。

例如,通过测定材料的力学性能、热性能、表面形貌和摩擦学性能等,可以了解材料的耐用性和稳定性。

另外,通过体外和体内实验评估材料的生物相容性和生物活性,可以评估材料的安全性和效果。

除了对医用高分子材料的合成和表征,其在医疗领域的应用也是研究的重要内容。

目前,医用高分子材料广泛应用于医疗器械、药物传递系统和组织工程等领域。

例如,在医疗器械方面,医用高分子材料可以用于制备支架、人工关节和心脏起搏器等。

在药物传递系统方面,医用高分子材料可以用于制备纳米粒子、聚合物药物载体和控释系统等。

在组织工程方面,医用高分子材料可以用于制备人工皮肤、骨替代材料和血管替代材料等。

医用高分子材料的研究还面临一些挑战。

首先,材料的生物相容性是一个重要的考虑因素。

材料与生物体的相互作用可能引起免疫反应和细胞毒性,从而影响材料的应用。

其次,材料的稳定性和可持续性也是一个重要问题,特别是对于长期使用的医疗器械和药物传递系统。

此外,材料的生产成本和规模化制备也是一个挑战,这可能限制材料的商业化应用。

总的来说,医用高分子材料的研究目前正处于快速发展阶段,涉及到材料的合成、表征和在医疗领域的应用等方面。

高分子材料的生物相容性研究

高分子材料的生物相容性研究

高分子材料的生物相容性研究高分子材料的生物相容性研究摘要:高分子材料已广泛应用于医疗领域,如生物材料、医用器械和药物传递系统等。

然而,高分子材料与生物体相互作用的生物相容性一直是一个重要的研究课题。

本文着重介绍高分子材料与生物体相互作用的主要因素、评价方法以及影响生物相容性的因素,并对生物相容性研究的最新进展进行了讨论。

关键词:高分子材料,生物相容性,生物体相互作用,评价方法,影响因素1. 引言高分子材料是由大量重复小分子单元组成的材料,具有广泛的应用前景。

在医疗领域,高分子材料被应用于生物材料、医用器械和药物传递系统等方面,但是与生物体相互作用的生物相容性一直是一个重要的研究课题。

生物相容性是指材料与生物体相互作用时,影响生物组织生理功能和组织修复的能力。

2. 高分子材料与生物体相互作用的主要因素高分子材料与生物体相互作用的主要因素包括材料的表面特性、化学结构、物理性质和材料释放的物质等。

表面特性是影响生物相容性的关键因素之一,常用的表面特性包括表面粗糙度、表面自由能和表面电荷等。

化学结构对生物相容性也有很大影响,例如材料中的功能基团和聚合度等。

物理性质则包括材料的力学性质、水溶性和渗透性等。

此外,材料释放的物质对生物相容性也有重要影响,例如药物释放速率和释放物质的化学性质等。

3. 生物相容性的评价方法评价材料的生物相容性可以采用体外和体内两种方法。

体外方法主要包括细胞毒性测定、细胞黏附和增生、凝血活性和血液相容性等。

体内方法则包括动物模型实验和人体临床观察等。

细胞毒性测定是评价高分子材料生物相容性的常用方法之一。

此外,细胞黏附和增生实验可以评价材料的细胞相容性和组织修复能力。

凝血活性和血液相容性则是评价材料对血液相容性的重要指标。

动物模型实验可以更接近实际生物体环境,为高分子材料的生物相容性评价提供更全面的信息。

人体临床观察也是评价材料生物相容性的重要途径,但是由于伦理和实践限制,临床研究难度较大。

医用植介入高分子材料研究进展

医用植介入高分子材料研究进展

医用植介入高分子材料研究进展摘要:本文综述了医用植介入高分子材料的研究进展。

介绍了医用植入材料在治疗和修复领域的重要性。

然后,讨论了高分子材料在医用植入中的优势和应用范围。

总结了目前研究中的主要挑战和解决方案,包括生物相容性、机械性能和表面功能化等方面。

展望了医用植介入高分子材料的未来发展方向,如纳米技术的应用和多功能化材料的设计等。

本文对于推动医学领域的进步和提高患者治疗效果具有重要意义。

关键词:医用植介;高分子材料;修复领域引言医用植介入高分子材料在治疗和修复领域具有广泛的应用前景。

随着医学技术的不断发展,对于可靠、安全、生物相容性良好的植入材料的需求越来越迫切。

高分子材料作为一种重要的植入材料,在医学领域中得到了广泛的关注。

本文旨在综述医用植介入高分子材料的研究进展,包括其优势、应用范围以及当前研究中的挑战与解决方案。

通过对未来发展方向的展望,希望能够推动医学领域的进步,提高患者的治疗效果。

1.医用植介入高分子材料的优势和应用范围医用植介入高分子材料具有许多优势和广泛的应用范围。

高分子材料具有良好的生物相容性,能够与人体组织相容,并减少患者的免疫反应。

高分子材料具有可调控的机械性能,可根据不同的临床需求进行设计和制备,以满足特定的植入要求。

高分子材料还具有良好的可加工性和可塑性,可制备出各种形状和尺寸的植入材料。

在应用方面,医用植介入高分子材料广泛应用于心血管介入、骨科植入、组织工程和药物缓释等领域。

例如,用于支架、修复骨折、填补组织缺损、载药微粒等。

因此,医用植介入高分子材料的优势和应用范围使其成为一种重要的治疗和修复材料,为临床医学提供了新的解决方案。

2.当前研究进展当前研究中,医用植介入高分子材料的研究进展涉及多个方面。

在生物相容性方面,研究人员致力于改善材料与生物组织的相互作用,通过表面修饰、功能化等手段提高其生物相容性和降低免疫反应。

在机械性能方面,研究重点在于调控材料的力学性能,以提供足够的力学支持和稳定性,同时保持材料的柔韧性和可塑性。

纳米生物医用材料的进展研究

纳米生物医用材料的进展研究

生物医用材料的研究进展生物医用材料是用来对于生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料,它是研究人工器官和医疗器械的基础,己成为材料学科的重要分支,尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破,生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。

研究动态迄今为止,被详细研究过的生物材料已有一千多种,医学临床上广泛使用的也有几十种,涉及到材料学的各个领域。

目前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料,具体体现在以下几个方面:1. 提高生物医用材料的组织相容性途径不外乎有两种,一是使用天然高分子材料,例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表达;二是在材料表面固定有生理功能的物质,如多肽、酶和细胞生长因子等,这些物质充当邻近细胞、基质的配基或受体,使材料表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。

2. 生物医用材料的可降解化组织工程领域研究中,通常应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的临时支架。

其中组织工程材料除了具备一定的机械性能外,还需具有生物相容性和可降解性。

英国科学家发明了一种可降解淀粉基聚合物支架。

以玉米淀粉为基本材料,分别加入乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素,再分别对应加入不同比例的发泡剂(主要为羧酸),注塑成型后就可以获得支撑组织再生的可降解支架。

3. 生物医用材料的生物功能化和生物智能化利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有材料的表面,通过表面修饰构建新一代的分子生物材料,来引发我们所需的特异生物反应,抑制非特异性反应。

例如将一种名叫玻璃粘连蛋白(VN)的物质固定到钛表面,发现固定VN的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。

4.开发新型医用合金材料生物适应性优良的Zr、Nb、Ta、Pd、Sn合金化元素被用于取代钛合金中有毒性的Al、V等,如Ti -15Zr - 4Nb - 2Ta和Ti - 12Mo - 6Zr - 2Fe等合金的生物亲和性显著提高,,耐蚀及机械性能也有较大改善,Ti-Ni 和Cu、Zn、Al等形状记忆合金由于具有形状记忆和超弹性双重功能,在脊椎校正、断骨固定等方面有特殊的应用。

浅析可降解生物医用高分子材料

浅析可降解生物医用高分子材料

浅析可降解生物医用高分子材料一、本文概述随着科技的进步和医疗领域的发展,可降解生物医用高分子材料作为一种新型的医用材料,正逐渐受到人们的关注。

本文旨在浅析可降解生物医用高分子材料的基本概念、特性、应用以及发展前景。

通过对这一领域的深入探讨,希望能够为医用材料的研究和应用提供一定的参考和启示。

可降解生物医用高分子材料是一类能够在生物体内或体外环境中,通过水解、酶解或生物代谢等方式逐渐降解的高分子材料。

它们具有良好的生物相容性和生物活性,能够在体内与生物组织进行良好的结合,且降解产物对生物体无害。

这些特性使得可降解生物医用高分子材料在医疗领域具有广泛的应用前景,如药物载体、组织工程、医疗器械等。

本文将从可降解生物医用高分子材料的分类、性质、制备方法、应用现状等方面进行详细阐述,并探讨其未来的发展趋势和挑战。

通过综合分析国内外相关研究成果,旨在为可降解生物医用高分子材料的研究和应用提供有益的参考和指导。

二、可降解生物医用高分子材料的分类天然高分子材料:这类材料主要来源于自然界,如多糖、蛋白质等。

多糖如纤维素、壳聚糖等,具有良好的生物相容性和降解性。

蛋白质如胶原蛋白、明胶等,在人体内能够被自然酶解。

这些天然高分子材料在生物医学领域有着广泛的应用,如药物载体、组织工程支架等。

合成高分子材料:合成高分子材料是通过化学合成方法制得的,如聚酯、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等。

这类材料具有良好的可加工性和机械性能,可以通过调整分子结构和合成条件来调控其降解速率。

合成高分子材料在生物医用领域的应用也非常广泛,如用于制作药物缓释系统、临时植入物等。

杂化高分子材料:杂化高分子材料是结合天然高分子和合成高分子优点的一种新型材料。

它们通常是通过将天然高分子与合成高分子进行化学或物理共混、交联等方式制备得到的。

杂化高分子材料不仅具有良好的生物相容性和降解性,还兼具了天然高分子和合成高分子的优点,如机械强度高、易于加工等。

高分子材料在生物医学中的应用研究

高分子材料在生物医学中的应用研究

高分子材料在生物医学中的应用研究一、引言高分子材料在生物医学和生命科学领域中有着广泛的应用。

高分子材料的特异性、生物相容性和功能化等特点,使其在生物医学领域中得到了越来越广泛的应用,如医用生物材料、药物传递、组织工程等领域。

本文主要介绍高分子材料在医学领域的应用,探讨其发展现状和未来发展方向。

二、高分子材料在医学领域的应用1. 医用生物材料在医学领域中,高分子材料主要应用于医用生物材料。

医用生物材料是指在医学领域中应用的各种材料,例如:人工血管、关节置换、修复骨折等等。

高分子材料具有良好的生物相容性,可以用于各种医疗器械的制造。

高分子材料制成的人工血管和骨折修复材料等产品广泛应用于诸如动脉疾病、骨质疏松等疾病的治疗中,已经成为了不可缺少的医用生物材料。

2. 药物传递高分子材料在药物传递领域中有着广泛的应用。

药物的选择性传递是药物传递系统的一个重要目标,高分子材料的天然界面活性可以帮助药物分子与细胞膜的相互作用,从而提高药物的运送效率,加速药物的释放,达到药物的快速治疗效果。

此外,高分子材料还可以调控药物的释放速度和时间,避免药物对人体的太强烈的刺激。

因此,高分子材料的应用在药物传递领域有着巨大潜力,对提高药物传递效率也有重要的意义。

3. 组织工程高分子材料在组织工程领域的应用越来越重要。

组织工程是指利用生物材料和细胞工程技术等手段重建和修复生物组织的过程。

高分子材料作为组织工程材料具有可形变性、生物相容性、多孔性、生物活性分子的能力等特点。

高分子材料可以为细胞提供平台,支撑和孔道结构,起到组织工程材料的作用。

此外,高分子材料还可以调节细胞外基质,促进细胞的分化和增殖,增加细胞周围的生长环境。

三、高分子材料在生物医学中的发展趋势随着生物医学技术的不断发展,高分子材料在各个领域的应用也会有所变化。

高分子材料在医学领域中的应用前景也十分广阔,具体表现在以下几个方面:1. 生物可降解材料可生物降解材料的使用可以避免植入后和医学废弃物带来的环境污染,有助于推进对高分子材料产品的研究和发展,为生物医学领域提供更为可持续的解决方案。

生物医用材料的研究现状与发展趋势是什么?

生物医用材料的研究现状与发展趋势是什么?

生物医用材料的研究现状与发展趋势是什么?生物医用材料是一类用于诊断、治疗、修复或替换人体组织、器官或增进其功能的新型高技术材料,其应用不仅挽救了数以千万计危重病人的生命,而且降低了心血管病、癌症、创伤等重大疾病的死亡率,在提高患者生命质量和健康水平、降低医疗成本方面发挥了重要作用。

伴随着临床的成功应用,生物医用材料及其制品产业已经形成,它不但是整个医疗器械产业的基础,而且是世界经济中最有生机的朝阳产业。

随着社会经济的发展,生活水平的提高,以及人口老龄化、新技术的注入,生物医用材料产业以高于20%的年增长率持续增长,正在成长为世界经济的支柱性产业。

发展生物医用材料科学与产业不仅是社会、经济发展的迫切需求,而且对国防事业以及国家安全也具有重要意义。

正如美国21世纪陆军战略技术报告中指出的,生物技术如战场快速急救、止血、创伤、手术机器人等技术,是未来30年增强战斗力最有希望的技术。

而生物医用材料,则是生物技术的重要组成部分。

作为一个人口大国,我国对生物医用材料和制品有巨大的需求,市场年增长率已高达30%以上。

多年来在国家相关科技计划支持下,我国生物医用材料的研究得到了快速发展,但与国际领先水平差距较大,占世界市场份额不到3%,生物医用高技术产品仍基本依靠进口,已成为导致我国医疗费用大幅度增加的重要原因之一。

生物医用材料科学的显著特点是多学科交叉,包括材料学、化学(特别是高分子化学与物理学)、生物学、医学/临床医学、药学及工程学等10余个学科。

因此,生物医用材料种类较多、应用范围广,是典型的小品种、多批量。

故本文简要概述生物医用材料的研究及应用现状与发展趋势。

生物医用材料的分类较多,可以从材料特性、使用范围等不同角度进行分类,本文从材料研究角度进行分类,主要包括高分子材料(含聚合物基复合材料)、金属、陶瓷(包括碳、陶瓷和玻璃)、天然材料(包括动植物材料)。

一、高分子材料1.高分子材料种类由于人体绝大部分组织与器官都是由高分子化合物构成,因此高分子材料在生物医学上具有独特的功效和重要的作用,是临床上应用最广的一类生物材料。

生物医用高分子材料的研究与应用

生物医用高分子材料的研究与应用

生物医用高分子材料的研究与应用随着现代医学的不断发展,越来越多的疾病得以得到有效的治疗。

而在治疗过程中,材料的选择也起着至关重要的作用。

生物医用高分子材料是一类在医学领域中应用广泛的材料,它们具有良好的生物相容性、可调性、可加工性和可重复性等优点。

近年来,生物医用高分子材料在医疗、药物输送和组织工程等领域中的应用越来越广泛。

高分子材料是由高分子化合物制成的,它们通常是由单体通过聚合反应而形成的长链分子。

这些分子因其复杂的结构和可塑性,在医学领域中可以用来制造很多种不同的材料,例如人工关节、人造器官、药物传递系统、缝合线和接骨板等。

这些材料可以与人体组织相容,并被认为是一种极为有前途的材料类型。

1. 生物医用高分子材料的类型及其特点生物医用高分子材料的类型十分多样,下面简单介绍几种比较常见的类型。

(1) 人工关节的材料人工关节是治疗关节疾病的最有效方法之一。

目前,最流行的人工关节材料是聚乙烯、聚乙烯醇、尼龙、PTFE等。

这些材料均具备良好的生物相容性和机械性能。

(2) 缝合线缝合线是医生修复切口、牙龈和组织损伤时经常使用的一种材料。

常见的缝合线包括各种生物降解材料,例如聚乳酸、聚乙酸乙烯酯、聚己内酯等。

(3) 药物传递系统药物传递系统是一种在人体内释放药物的材料。

借助生物医用高分子材料可以制备出上述类型的药物释放系统。

例如聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚酸酯基等,这些材料因其生物降解性、可控释放性和生物相容性等优点,被广泛用于制备药物传递系统。

2. 生物医用高分子材料的应用随着现代医学的需求,生物医用高分子材料在医学领域的应用正在不断扩大。

以下列举几个例子。

(1) 肺癌有限化疗局部治疗系统该系统利用高分子材料包覆的药物,选择性地释放到病灶部位,并实现 sustained release (持续释放)。

这种方法具有显著的临床效果,能够提高癌细胞的转录和翻译内在抵抗力,抑制癌细胞的增殖,创造更好的治疗结果。

医用高分子材料的生物相容性 (1)

医用高分子材料的生物相容性 (1)

医用高分子材料的生物相容性研究进展戴立亮(20090413310005)材料与化工学院材料科学与工程0901班摘要医用高分子材料作为医用生物材料中的一大类,在现代医疗中起着越来越重要的作用。

医用高分子材料常常应用于制作人工脏器以及一些可控药物的载体直接进入人体。

对人体来说,植入的材料不管其结构、性质如何,都是外来异物。

出于本能的自我保护,一般都会出现排斥现象,这种排斥的严重程度,决定了材料的生物相容性【1】。

高分子材料的生物相容性是其能否作为合格医用材料的关键因素。

所以,目前研究医用高分子生物材料的生物相容性是个热点。

本文从概念、进展、应用、发展趋势等方面评述医用高分子生物材料生物相容性研究进展。

并在最后作出结论和个人观点。

关键词医用高分子材料;外来异物;排斥;生物相容性;合格医用材料[前言]古代人已经开始用天然高分子材料治病,古埃及人用棉线和马鬃等做伤口缝合线,中国人使用假牙假肢,印第安人用木片修补颅骨。

1851年发明天然橡胶的硫化法后,用天然高分子硬胶制作人工牙托和颚骨。

1936年邮寄玻璃用于临床。

1943年赛璐珞薄膜用于血液透析。

1950年后高分子材料大发展。

1970年后高分子生物医学材料开始大量应用【2】。

本世纪末以来,人类社会出现人口老龄化的现象且人们对生活质量追求越来越高,一些脏器和组织需求量加大,人体自身移植和其他个体移植远远不能满足需求,高分子医用材料制品应用越来越广,前景可观,是各国各地区研究的重点课题。

医用高分子生物材料具有大多数金属材料和无机材料难以满足的优势。

合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,而且来源丰富,能够长期保存、种类繁多、性能可变化、范围广,如从坚硬的牙齿和骨头、强韧类似筋腱和指甲,到柔软而富于弹性的肌肉组织、透明角膜和晶状体等,都可用高分子材料制作,而且可以加工成各种复杂形状。

医用高分子生物材料在医用生物材料中占据绝对优势。

但是,高分子材料在医用中也需要考虑生物相容性。

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展摘要:本文主要论述了生物医用高分子材料近几年来的发展现状以及其研究进展,介绍了制备医用高分子材料的特殊要求以及生物医用高分子材料在临床以及科研等领域的应用与研究,为今后生物医用高分子材料的研究提供了一个方向。

关键词:高分子材料;医疗器械;应用一、概述生物医用高分子材料是生物材料重要的组成部分,是发展最早、最普及、种类最繁多的材料。

医学的发展使这些材料在医学领域得到宽泛的应用。

在组织和器官修复的医学研究中更多的是选择代替品,随着再生医学和干细胞技术的快速发展,利用生物技术进行器官再生和重建、个性化治疗和精确医学已经成为一种新的趋势,传统的生物医用高分子材料已经不能满足现在所存在的需求,需要模拟生物的结构,恢复和改善生物组织和器官的功能,最终实现器官和组织的再生,这也将是生物医学高分子材料未来发展的方向,主要在人工器官、医用塑料和医用高分子材料三个领域范畴。

二、医用高分子材料的特殊要求医用高分子材料目的是作为主要或者辅助材料应用于医疗器械以及医疗设备,以此治疗患者以及挽救生命,因此该材料需要有较好的性能1.生物功能性及生物相容性[1]:这些性质会随材料的用途与使用方法不同而发生不同的反应,从而产生不同治疗效果,因此可以用作不同用途。

例如,将医用高分子材料使用在缓释方面时,其生物功能性具体表现现为药物的持续作用。

但是早生物相容性方面体现在以下两点:第一,材料自身产生的反应;表现为在生物环境中的腐蚀、吸收、磨损以及失效;第二,材料所在宿主的反应,具体区分为局部和全身两个方面,如炎症、细胞毒性、凝血、过敏和免疫反应。

对于不可降解的材料,稳定性与相容性是其主要的影响因素。

有与细胞组织液相容性以及和血液的相容性。

钙化作用危害有:致癌和不孕不育。

然而医用高分子材料在生物降解方面的问题还有许多,其中包括:高分子材料关于细胞的可吸收性、效果测量与限制范围的影响,各种活性物质对其吸收的。

聚乳酸在医学领域应用研究进展

聚乳酸在医学领域应用研究进展

聚乳酸在医学领域应用研究进展一、本文概述随着全球对可持续发展和环保意识的日益增强,生物可降解材料在众多领域,特别是在医学领域的应用受到了广泛关注。

其中,聚乳酸(PLA)作为一种生物相容性良好且可降解的高分子材料,其在医学领域的应用研究进展尤为引人注目。

本文旨在综述聚乳酸在医学领域的应用研究进展,包括其在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用,以期为进一步推动聚乳酸在医学领域的应用提供理论参考和实践指导。

本文将首先简要介绍聚乳酸的基本特性,包括其生物相容性、可降解性以及在医学领域的应用潜力。

随后,重点综述聚乳酸在药物载体、组织工程、手术缝合线以及医疗器械等方面的应用研究进展,分析其在不同医学领域的应用优势及存在的问题。

在此基础上,本文还将探讨聚乳酸在医学领域未来的发展趋势,展望其在生物医学材料领域的应用前景。

通过本文的综述,旨在为读者提供一个全面、系统的了解聚乳酸在医学领域应用研究进展的平台,为推动聚乳酸在医学领域的深入研究和广泛应用提供有益的参考。

二、聚乳酸的生物相容性与可降解性聚乳酸(PLA)作为一种生物可降解的高分子材料,在医学领域的应用中,其生物相容性与可降解性成为了研究的热点。

生物相容性是指材料与生物体之间相互作用后产生的相容程度,是评价生物材料能否在人体内安全使用的关键指标。

而可降解性则是指材料在生物体内能够被分解、代谢并最终排出体外的能力,这对于减少植入材料对人体的长期影响至关重要。

聚乳酸的生物相容性得到了广泛的研究和认可。

其分子结构中的酯键能够被人体内的酶所水解,生成乳酸并进入三羧酸循环,最终转化为二氧化碳和水排出体外。

这种生物降解过程避免了植入材料长期留存于体内可能引发的炎症、感染等风险。

聚乳酸的生物相容性还表现在其对细胞的粘附、增殖和分化行为的影响上。

研究表明,聚乳酸材料表面能够支持细胞的生长,且与周围组织具有良好的结合能力,这对于组织工程、药物载体等领域的应用具有重要意义。

高分子材料的生物相容性改善研究

高分子材料的生物相容性改善研究

高分子材料的生物相容性改善研究高分子材料是一种重要的材料类别,广泛应用于医疗、电子、建筑等各个领域。

然而,由于其特殊的物理和化学性质,高分子材料在与生物体接触时可能会引起不良反应,限制了其在生物医学领域的应用。

因此,研究人员一直致力于改善高分子材料的生物相容性,以提高其应用前景。

首先,我们可以通过选择合适的原料来改善高分子材料的生物相容性。

生物可降解的高分子材料在生物体内能够被代谢和降解,不会产生持久存在的副产物。

因此,研发可降解的高分子材料是一种有效的方法。

例如,聚乳酸和聚乳酸-羟基乙酸共聚物是常用的生物可降解高分子材料,被广泛应用于手术缝合线、骨修复和组织工程等领域。

其次,表面修饰是改善高分子材料生物相容性的另一种重要方法。

高分子材料表面的化学组成和形态结构决定了其与生物体的相互作用。

通过表面修饰,可以改变高分子材料的亲水性、抗菌性和细胞黏附性等特性。

例如,将高分子材料表面引入羟基、胺基等亲水基团可以增加其与水的相容性,减少组织液吸附和细胞黏附。

而表面修饰材料还可以通过引入抗菌剂、药物等来增加高分子材料的抗菌性和药物控释性。

除了表面修饰,纳米技术也是改善高分子材料生物相容性的常用手段之一。

纳米技术可以制备具有特殊形态和结构的高分子材料,从而实现对材料性能的调控。

例如,在高分子材料中添加纳米颗粒,可以增加其表面积,提高材料与生物体的相互作用。

此外,通过纳米材料的载药和药物控释技术,可以改变高分子材料的药物释放行为和药效,提高治疗效果。

此外,高分子材料的物理性质也与生物相容性密切相关。

例如,高分子材料的力学性能可以影响其与生物组织的相互作用。

如果高分子材料的强度过高,可能导致组织损伤和炎症反应。

因此,在设计高分子材料时,需要考虑其力学性能与生物体的匹配性。

此外,高分子材料的表面形貌和结构也会影响与生物体的相互作用。

例如,通过改变高分子材料的形貌和孔隙结构,可以促进组织细胞的侵入和修复。

综上所述,改善高分子材料的生物相容性是一个复杂而多方面的课题。

高分子材料的生物相容性研究

高分子材料的生物相容性研究

高分子材料的生物相容性研究1.引言在医学领域中,高分子材料被广泛应用于医疗器械、组织工程和药物输送等方面。

然而,高分子材料与生物体的相互作用极为重要。

因此,研究高分子材料的生物相容性具有重要的意义。

2.生物相容性的定义生物相容性是指高分子材料与生物体相互作用时所引发的生物学反应的性质和程度。

一个理想的高分子材料应该具有良好的生物相容性,即能够与生物体相互作用但不会引起不良反应。

3.高分子材料的生物相容性评价方法3.1 组织相容性评价组织相容性评价是通过观察高分子材料与组织的相互作用来评价其生物相容性的方法。

常用的方法包括体内植入试验、体外细胞培养和动物模型的应用。

3.2 免疫相容性评价免疫相容性评价是通过观察高分子材料对免疫系统的影响来评价其生物相容性的方法。

常用的方法包括淋巴细胞转化试验、细胞毒性测试和免疫组化分析等。

3.3 血液相容性评价血液相容性评价是通过观察高分子材料与血液的相互作用来评价其生物相容性的方法。

常用的方法包括血小板黏附试验、凝血时间检测和血管内皮细胞的评估等。

4.高分子材料的改性提高生物相容性4.1 表面改性通过在高分子材料表面引入功能化基团或涂覆生物活性物质来改善其生物相容性。

例如,可以用共价键或物理键将功能化基团引入材料表面,增强其细胞黏附和生物活性。

4.2 生物活性物质的导入将生物活性物质如药物、生长因子等导入高分子材料中,可以促进其与生物体的相互作用。

这种方法可以通过物理吸附、共价键或微胶囊等方式实现。

4.3 复合材料的制备制备高分子复合材料来改善其生物相容性。

例如,将高分子材料与陶瓷、金属等制备成复合材料,既保留了高分子材料的可塑性,又增加了其生物活性和生物相容性。

5.高分子材料的应用与展望5.1 医疗器械高分子材料在医疗器械领域中有着广泛的应用,如人工关节、血管支架和人工心脏瓣膜等。

改善材料的生物相容性可以提高医疗器械的使用效果和安全性。

5.2 组织工程高分子材料在组织工程领域中被用于构建组织和器官的支架材料,以促进组织的再生和修复。

生物医用高分子材料的研究及应用

生物医用高分子材料的研究及应用

生物医用高分子材料的研究及应用生物医用材料是医学界的热门研究方向之一,而高分子材料则是其中应用最广泛的一种。

高分子材料具有化学惰性、生物相容性、可塑性等优良特性,因此被广泛应用于生物医学领域。

本文将介绍生物医用高分子材料的研究进展和应用情况。

一、生物医用高分子材料的类型生物医用高分子材料可以分为两大类:纯高分子材料和复合高分子材料。

纯高分子材料是指单一物质构成的材料,如聚乙烯醇、聚丙烯酸等,这些材料具有较好的生物相容性,可作为医用敷料、缝线等医疗器械使用。

而复合高分子材料则是由两种或两种以上的高分子材料和其他生物活性物质构成的复合材料,如生物可降解聚合物和医用金属等组合而成的复合材料,其应用范围更为广泛。

二、生物医用高分子材料的应用领域1.医用敷料高分子材料具有良好的渗透性、吸附性和保湿性,因此被广泛应用于医用敷料制造中。

一些高分子材料如聚乙烯醇、聚氨酯等,能够保护创面、减少感染,促进伤口愈合。

2.人工组织与器官高分子材料可以用于制造人工组织和器官。

例如,使用聚乙二醇或聚乳酸等生物可降解聚合物和其他细胞因子和生物大分子通过三维打印技术组装成人工骨骼组织、软组织等。

3.控释药物高分子材料作为控释药物的载体,能够控制药物的释放速度和剂量,理想地实现药物治疗的个性化。

例如脑膜瘤治疗方面,生物可降解聚合物材料多聚乳酸酯可用作持续释放抗肿瘤药物的载体,有效改善治疗效果。

4.口腔修复材料高分子材料在口腔修复领域应用广泛,例如人工牙齿、种植体、美容修复等。

其中,聚酯类难降解高分子材料常常用于制造种植体和口腔修复材料。

三、高分子材料在生物医学领域的研究进展高分子材料在生物医学领域的研究进展非常快速,近年来,国内外学者们对其性质和应用进行了广泛研究。

1.提高高分子材料的生物相容性目前,高分子材料的生物相容性不完全符合医疗器械标准,因此研究人员正在努力寻找能够提高其生物相容性的方法。

如改变高分子材料表面化学组成,修饰其表面的羟基、胺基等官能团,优化其形态等,都是提高高分子材料生物相容性的常用方法。

新型医用高分子材料研究进展

新型医用高分子材料研究进展

新型医用高分子材料研究进展在当今社会,随着人们生活水平的提高和科技的不断发展,新型医用高分子材料在生物医学领域中被广泛研究和应用。

这些材料具有良好的生物相容性、生物降解性和生物活性等特点,能够用于医用植入材料、组织工程、药物缓释等方面,对改善人们的生命质量起到积极的作用。

一、医用高分子材料的定义和分类医用高分子材料是指那些被广泛应用于医疗、卫生、生物制品等领域的高分子化合物。

按照材料的来源,可以将其分为天然高分子材料和合成高分子材料。

天然高分子材料包括胶原蛋白、壳聚糖、明胶等,这些材料来源于天然的生物体,具有较好的生物相容性。

合成高分子材料则是人工合成的高分子化合物,如聚乳酸(PLA)、聚酯(PE)、聚氨酯(PU)等,这些材料具有可控性好、成本低等优点。

二、医用高分子材料的应用领域医用高分子材料在生物医学领域的应用十分广泛,包括医用植入材料、组织工程、药物缓释等方面。

1.医用植入材料医用植入材料是指用于修复、替代或改变受伤或缺失组织的生物医学材料。

医用植入材料能够取代或修复受损的组织和器官,恢复组织功能,减轻患者疼痛和痛苦。

目前,聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等生物降解性高分子材料被广泛应用于医用植入材料制备。

2.组织工程组织工程是指利用体外培养的细胞、生物降解高分子材料等技术手段构建类似于人体组织和器官的二三维结构。

组织工程技术可以用于修复或替换受损或缺失的组织、器官等,从而实现对机体的修复和重建。

聚乳酸等生物降解高分子材料在组织工程中具有良好的生物相容性和生物降解性,能够为组织工程的研究提供良好的基材和支持。

3.药物缓释药物缓释是指将药物通过高分子化合物嵌入主体内,使得药物可以缓慢地释放到生物体内,增加药物的生物利用度和降低药物的毒性。

目前,聚乳酸等生物降解性高分子材料广泛应用于药物缓释领域,如缓释缬沙坦、地塞米松等。

三、新型医用高分子材料的研究进展随着生物医学领域的不断发展和进步,新型医用高分子材料研究工作也不断推进。

天然生物医用高分子材料的研究进展

天然生物医用高分子材料的研究进展

天然生物医用高分子材料的研究进展一、本文概述Overview of this article随着科学技术的快速发展,生物医用高分子材料作为一种重要的生物材料,其在医疗领域的应用越来越广泛。

这些材料以其独特的生物相容性、可降解性和良好的机械性能等特点,被广泛应用于药物载体、组织工程、生物传感器、医疗器械等多个方面。

本文旨在全面综述天然生物医用高分子材料的研究进展,包括其来源、性质、制备方法、应用领域以及面临的挑战和未来的发展趋势。

With the rapid development of science and technology, biomedical polymer materials, as an important type of biomaterial, are increasingly widely used in the medical field. These materials are widely used in drug carriers, tissue engineering, biosensors, medical devices, and other fields due to their unique biocompatibility, biodegradability, and good mechanical properties. This article aims to comprehensively review the research progress of natural biomedical polymer materials, including their sources, properties, preparationmethods, application fields, challenges and future development trends.我们将首先介绍天然生物医用高分子材料的来源和分类,包括天然多糖、天然蛋白质、天然橡胶等。

聚氨酯材料在医用行业的研究进展

聚氨酯材料在医用行业的研究进展

聚氨酯材料在医用行业的研究进展1.聚氨酯发展背景近年来由于社会的不断发展,科学技术水平的进步,全世界对功能性材料的需求越来越大,尤其是生物高分子材料。

聚氨酯作为一种重要的生物高分子材料一直是研究的热点,在许多人工器官和医疗装置中发挥着至关重要的作用。

虽然,聚氯乙烯、聚乙烯和硅橡胶等,都早于聚氨酯应用于生物材料领域,但是由于聚氨酯具有如下突出的优点:材料的性能可以调节,物理机械性能范围宽,加工性能好;生物相容性优良;抗扭结性好;表面光滑等,这就使聚氨酯成为一种“理想生物材料”。

2.聚氨酯结构介绍聚氨酯是一类含有氨基甲酸酯(-NH-COO-)官能团的高分子材料,主要的合成方法是由聚醚、聚酯或聚碳二元醇先与二异氰酸酯进行加成反应,再经扩链剂扩链成高分子,主链分子是由软链段和硬链段嵌段组成,其化学结构可以表示为—(A—B)n—。

由于硬段和软段在极性上存在差异且硬段本身的结晶性导致它们在热力学上的不相容性,而具有自发分离的倾向。

而聚氨酯的性能本质上是取决于软段和硬段的化学结构及软段/硬段配比,软硬段的微相分离程度对聚氨酯的性能,尤其对血液相容性的影响不可忽略。

3.聚氨酯分类按材料种类分:医用聚氨酯材料产品可分为医用聚氨酯泡沫、医用生物弹性体、医用聚氨酯黏合剂、医用聚氨酯水凝胶以及医用聚氨酯涂料等。

按照可降解性可分为:非降解性医用聚氨酯材料,力学性能优异、耐磨损性好,因此在长期植入人体的人体器官和医用装置的应用十分广泛;降解性医用聚氨酯材料可应用于人体修复材料、组织工程材料和智能药物缓释材料等。

按用途分:聚氨酯用品包括人工皮肤、人工心脏瓣膜、人工肺、烧伤敷料、各种夹板、导液管、人工血管、骨黏合剂、齿科材料、手术缝合线、计划生育用品等。

按合成物结构分:聚醚型聚氨酯、聚酯型聚氨酯以及聚碳型聚氨酯等等。

4.医用聚氨酯的性能研究4.1聚醚型聚氨酯1967年Boretos和Pierce首次将聚醚型聚氨酯用于左心辅助循环血泵,此后,聚醚型聚氨酯就成为了人工心脏和心室辅助循环系统中制造心室腔体的首选材料。

高分子材料的生物相容性与研究

高分子材料的生物相容性与研究

高分子材料的生物相容性与研究在现代科技的快速发展中,高分子材料因其独特的性能和广泛的应用而备受关注。

从日常生活中的塑料制品到医疗领域的人工器官,高分子材料已经深入到我们生活的方方面面。

然而,当这些材料与生物体接触时,其生物相容性就成为了一个至关重要的问题。

生物相容性是指材料在特定应用中与生物体相互作用时,产生适当的宿主反应的能力。

对于高分子材料来说,良好的生物相容性意味着它们在植入或接触生物体后,不会引起毒性反应、免疫排斥、炎症或其他有害的生理反应。

高分子材料的种类繁多,包括天然高分子和合成高分子。

天然高分子如胶原蛋白、纤维素等,通常具有较好的生物相容性,因为它们在生物体中本身就存在。

合成高分子则是通过化学方法人工合成的,如聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯等。

虽然这些合成高分子在性能上具有很大的可调节性,但它们的生物相容性往往需要经过精心的设计和优化。

影响高分子材料生物相容性的因素有很多。

首先是材料的化学组成。

材料表面的化学基团会直接影响其与生物体的相互作用。

例如,带有羟基、羧基等亲水性基团的材料通常更容易与生物体相容,而带有苯环、卤素等疏水性基团的材料则可能引发不良反应。

其次是材料的物理性质,包括表面粗糙度、孔隙率、硬度等。

光滑的表面和适当的孔隙率有助于细胞的黏附、生长和分化,而过硬或过软的材料可能无法提供足够的机械支持。

此外,材料的降解性能也非常关键。

如果材料在体内降解过快,可能无法发挥其预期的功能;如果降解过慢,则可能会积累在体内,引起不良后果。

为了评估高分子材料的生物相容性,科学家们采用了一系列的实验方法。

细胞培养实验是常见的一种,通过观察细胞在材料表面的黏附、增殖和分化情况,来初步判断材料的生物相容性。

动物实验则更加接近实际应用情况,将材料植入动物体内,观察其长期的组织反应和整体的生理影响。

此外,还有血液相容性测试,用来评估材料与血液接触时是否会引起凝血、溶血等不良反应。

在医疗领域,高分子材料的生物相容性研究具有重要的意义。

高分子材料在生物医学领域的应用研究

高分子材料在生物医学领域的应用研究

高分子材料在生物医学领域的应用研究引言高分子材料是一类由聚合物构成的材料,具有广泛的应用领域。

在生物医学领域,高分子材料正发挥着重要的作用。

本文将重点探讨高分子材料在生物医学领域的应用研究,并按照材料的不同类别进行划分。

一、生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料是指能够自然降解并被生物体代谢排出体外的材料。

这种材料在生物医学领域具有重要的应用潜力。

例如,聚乳酸和聚羟基酸等生物可降解高分子材料可用于制造缝合线、修复组织或器官,因其良好的生物相容性和可降解性能,可以减少二次手术和组织反应。

二、生物仿生材料生物仿生材料是指模仿生物体的结构和功能设计的一类材料。

在生物医学领域,生物仿生材料的应用非常广泛。

例如,聚脲酯和聚乙烯醇等材料可用于制造人工血管,具有良好的生物相容性和柔软度,能够模拟真实血管的形态和功能,对心脑血管疾病的治疗具有重要意义。

三、生物传感材料生物传感材料是指能够检测和传递生物体内外信息的一类材料。

在生物医学领域,生物传感材料的应用也是非常重要的。

例如,聚丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮等材料可用于制造生物传感器,可以检测血糖、血压、体温等生理指标,并实时传递给医生和患者,提供准确的实时监测和诊断。

四、生物组织工程材料生物组织工程材料是指能够促进组织修复和再生的一类材料。

在生物医学领域,生物组织工程材料的应用非常广泛。

例如,聚合甲基丙烯酸甲酯和聚对苯二甲酸酯等材料可用于制造人工骨骼和软骨,能够促进骨骼和软骨的再生和修复,对于骨折和关节疾病的治疗具有重要作用。

五、生物控释材料生物控释材料是指能够控制药物释放速率的材料。

在生物医学领域,生物控释材料的应用非常重要。

例如,聚乳酸-羟基乙酸聚合物和胶原蛋白等材料可用于制造药物控释微球,能够持续释放药物,提高药物的效果和降低副作用,对于治疗肿瘤和炎症等疾病具有重要意义。

结论高分子材料在生物医学领域的应用研究具有广阔的前景。

生物可降解材料、生物仿生材料、生物传感材料、生物组织工程材料和生物控释材料等不同类型的高分子材料在生物医学领域发挥着重要的作用。

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海南大学《生物医用材料学》课程期末论文题目:生物医用高分子材料的生物相容性研究进展学号:20080W0126姓名:田新斌年级:2008级(本科三年级)学院:材料与化工学院系别:材料科学与工程专业:材料科学与工程(理科实验班)课程教师:尹学琼王江唐敏完成日期:2011年 6 月22日生物医用高分子材料的生物相容性研究进展田新斌20080W0126(海南大学材化学院08级理科实验班,海南海口570228)摘要:随着人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展,生物医用材料在最近十多年发展地异常迅速,而高分子材料由于原料来源广泛、可通过分子设计改变结构、生物活性高、材料的性能多样等优点,成为生物医用材料发展的强势代表。

但是,生物医用材料要在人体内使用,为了安全性,高分子材料的生物相容性就成了研究的重点。

本文主要阐述了生物医用高分子材料的生物相容性研究进展,包括血液相容性和组织相容性两个方面,并简要作了总结和展望。

关键词:生物医用材料高分子材料生物相容性血液相容性组织相容性The Research Development of Polymeric bio-materials,BiocompatibilityAbstract:With the increase in the number of aged people, injuries of the young and patients with diverse diseases, biomedical materials are extremely rapidly developed in decades, as an aspect of high and new technology. Polymer materials are rich in sources and can be modified by molecular design in structure, biocompatibility and properties, thus becoming the represent of biomedical materials' development. However, since the biomedical materials are to be used in human body, biocompatibility of polymer biomedical materials has been brought to a research heat. In this paper, relevent research progresses are introduced, including blood biocompatibility and tissue biocompatibility. Summary and outlook are also indicated.Keywords:Biomedical materials,Polymeric bio-materials,Biocompatibility,Blood-compatibility,Tissue-compatibility前言生物医用材料(Biomedical Materials)又称生物材料(Biomaterials),是和生物系统接合以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料[1]。

目前用于临床的生物医用材料主要有生物医用金属材料、生物医用有机材料(主要指有机高分子材料)、生物医用无机非金属材料(主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料)以及生物医用复合材料等。

高分子材料由于原料来源广泛、可以通过分子设计改变结构、生物活性高、材料的性能多样等优点,是目前发展最为迅速的领域,已经成为现代医疗材料中的主要部分。

同时,医疗实践也给高分子医用材料提出了各种各样的要求,大大推动了高分子材料自身的发展。

简单地说,生物医用高分子材料(Polymeric bio-materials)是指在生理环境中使用的高分子材料[2],它们中有的可以全部植入体内,有的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同其他材料一样,也要求良好的理化性能和力学性能。

在材料设计上要充分考虑强度、韧性、弹性、硬度、疲劳强度、蠕变、磨耗、吸水性、溶出性等综合性能[3]。

但由于生物医用高分子材料是在人体内部使用,所以对生物医用高分子还有特殊的要求:即安全性[4]。

安全性可以理解为材料与活体间的相互关系,即材料对活体要有生物相容性,活体对材料要有医疗功能和耐生物老化功能。

生物相容性是指材料和活体组织之间相互容纳的程度[5]。

它包含两层含义:血液相容性和组织相容性。

生物相容性(Biocompatibility)是生物医用材料区别于其他材料的最重要的特征, 是评价一种材料能否在生物医学领域应用的根本依据。

因此, 生物相容性是生物医用材料研究的中心课题之一。

1 血液相容性血液相容性(Blood-compatibility)是指材料与血液接触后,不引起血浆蛋白的变性,不破坏血液的有效成分,不导致血液的凝固和血栓的形成。

1.1 材料表面的凝血机理当血液在以内皮细胞为内壁的血管中正常流动时,一般不出现凝血现象。

当高分子材料植入体内与血液相接触时,血液的流动状态和血管壁状态都发生了变化,材料被生物体作为异物而识别,二者界面在发生了一系列复杂的相互作用后,产生凝血现象。

这一过程基本上可用图1来简略描述[6]。

Fig.l Blood clot formation on the surface of biomaterials首先,小分子(水和无机盐等)和血浆蛋白(包括部分凝血因子、抗凝血因子) 相继吸附在材料表面,形成一蛋白质吸附层。

这一过程十分迅速,大约只需几秒。

材料的表面性质极大地影响着吸附蛋白层的数量、组成、结构,这对血栓的形成起重要作用。

其次,吸附在材料表面的蛋白质变性、活化,在Ca 2+存在的条件下,通过激活凝血因子、血小板粘附、红血球粘附三条途径,最终导致血栓的形成。

其中以凝血因子的激活和血小板粘附起主导作用,而这两者之间又相互影响,相互促进。

同时,由于生物体系还存在着抗凝血系统负反馈机制,如抗凝血因子体系、抗血小板体系、纤维蛋白溶解体系等,也将受到材料表面性质的影响,与凝血系统协同作用,决定材料表面凝血反应的速度与程度。

1.2 抗凝血材料材料与血液接触后,不形成不可逆的血栓过程,称为具有抗凝血性(Antithromboeicity)。

依据材料表面的凝血机制,形成血栓的任何一个环节受到抑制或阻断,都可得到良好的抗凝血性。

目前而言,抗凝血高分子生物材料(Antithromboeicity Biomedicine Materials)的设计[6-12]大致有以下几个方面。

1.2.1 改善表面的亲水性能一般地,具有强疏水性和强亲水性表面的材料都具有较好的血液相容性。

一方面,提高材料表面的亲水性,可以降低表面自由能。

表面的亲水性及自由能对血液成分的吸附、变性等有密切联系。

提高材料表面亲水性,使表面自由能降低到接近血管内膜的表面自由能值,可取得抗血栓性能。

这可以通过在材料表面接枝亲水性强的化合物如聚环氧乙烷(PEO)等[13,14]来实现。

另一方面,当高分子材料的疏水性很强时,由于对血液成分的吸附能力下降而具有较好的血液相容性。

例如聚四氟乙烯(PTFE),它的疏水性很强而血液相容性也很好。

1.2.2 使材料表面带负电荷由于血液中多种组分( 如血红蛋白、部分血浆蛋白质等) 在血液环境中呈负电性,血管内壁也呈负电性[15,16],因此静电排斥作用可以阻碍血浆蛋白及血小板等物质的吸附,从而有利于抗凝血。

用阴离子修饰材料表面来提高抗凝血性能已被广泛研究。

但事实上,由于材料表面吸附蛋白质层及血液中阳离子的存在[17],以材料-血液的静电作用理论来设计抗凝血材料表面目前仍有很大欠缺。

1.2.3 设计微相分离结构如果材料的微观界面上存在化学及物理性能的不同,表面具有适当比例如亲水性/ 疏水性、正负电荷、结晶态/ 非结晶态等结构,则可获得良好的血液相容性。

例如,材料大分子链上含有聚集态的亲水链和疏水链时,可以降低血浆纤维蛋白的吸附,提高材料表面的抗血栓性能。

目前国内外研究得最活跃的是嵌段聚醚氨酯(SPEU)[18,19],由于具有优良的生物相容性,已经引起了人们广泛的重视。

1.2.4 材料表面内皮化材料表面内皮化是抗凝血的研究新动向。

内皮化的表面主要是指伪内膜化表面或内皮细胞和高分子的杂化表面[20-22]。

伪内膜化表面是指当材料与血液接触时, 在两者界面上会先形成一层稳定的红色血栓膜,成分为血浆蛋白质、血小板、纤维蛋白、白细胞等,进而有内皮细胞在此膜上生长,形成了一种结构与血管壁类同的内膜,即所谓伪内膜(pseudointima)。

目前,表皮伪内膜的聚四氟乙烯人工血管在临床已得到应用[23,24]。

值得注意的是,人工血管的伪内膜如果过厚,营养将供养不上,细胞会坏死脱落,使得裸露的部分发生凝血。

为此科学工作者进行了大量研究来控制伪内膜的厚度。

如多孔性的聚四氯乙烯侵入水溶性的聚乙烯醇中,在表面形成多孔性亲水膜,减少对血浆蛋白的吸附。

人工血管壁形成的伪内膜并非真正意义上的血管内膜,由于形成的蛋白质层的成分和厚度并不能得到很好地控制,目前尽管采取了一些改进措施,但人工血管壁上这层伪内膜还是没有达到和移植部位有效的相容性。

由于人体内皮细胞组成的血管内壁是目前知道的唯一的血液相容性物质,因此,人们仿。

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