医用高分子材料的结构与性能

合集下载

药用高分子材料介绍

药用高分子材料介绍

现代药剂学——高分子材料在药剂中的应用介绍高分子材料作为药物的载体,应具备的条件:适宜的载药能力;载药后有适宜的释药能力;无毒、无抗原性并且具有良好的生物相溶性。

此外,根据制剂的加工成型要求,还应具备适宜的分子量和理化性质。

一、高分子材料的基本概论(一)高分子化合物的概念高分子化合物(macromolecules)简称高分子。

它大致分为有机高分子化合物(简称有机高分子)和无机高分子化合物(无机高分子)。

高分子化合物又称为聚合物或高聚物,是指分子量在104以上的一类化合物。

它们是由许多简单的结构单元以共价键重复连接而成的分子。

(二)重复单元——是高分子链的基本组成单位。

聚乙烯[—CH2—CH2—]n。

方括号表示重复连接,指整个分子中由许多个这样的重复单元依次相连而成,n是重复单元的个数,又叫聚合度(Degree of Polymerization)。

它是一个平均值,即该聚合物中所含同系分子重复单元数的平均值。

测定方法或计算方法不同,得到的平均值的大小和含义不同。

聚合物的分子量M是重复单元分子量M o与聚合度(DP)的乘积:M=M o×DP例如,聚氯乙烯分子量为5万~15万,重复单元分子量M o=62.5,则平均聚合度DP=800~2400。

也即一个聚氯乙烯分子由800~2400个氯乙烯结构单元组合而成的。

重复单元连接成的线型大分子,类似一条长链,因此,有时,将重复单元称为链节(link)。

对于聚乙烯、聚氯乙烯这类分子,它们的重复单元与合成它们的起始原料的组成相同,仅仅是电子结构稍有改变,所以这类高分子的重复单元就是单体单元,或者说,它是由一种单体聚合而成的聚合物,称为均聚物。

由两种以上单体共聚而成的聚合物叫做共聚物。

这些高分子的重复单元与单体结构不完全相同。

(三)高分子化合物的命名1.习惯命名按照习惯,聚合物往往根据来源和制备方法来命名。

天然高分子大都有专门的名称。

如,纤维素、淀粉、蛋白质,还有甲壳素、阿拉伯胶、海藻酸等。

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。

高分子材料的结构及其性能

高分子材料的结构及其性能

高分子材料的结构及其性能1. 引言高分子材料是由大量重复单元构成的大分子化合物,具有重要的工程应用价值。

其结构和性能之间的关系对于材料科学和工程领域的研究至关重要。

本文将介绍高分子材料的结构特点,并探讨其与性能之间的关系。

2. 高分子材料的结构高分子材料的结构可以分为线性结构、支化结构、交联结构以及共聚物结构等。

不同结构的高分子材料具有不同的特点和应用领域。

线性结构是最简单的高分子材料结构,由一条长链构成,链上的重复单元按照一定的顺序排列。

线性结构的高分子材料具有较高的可拉伸性和延展性。

2.2 支化结构支化结构在线性结构的基础上引入了支链,可以增加高分子材料的分子间距离,提高其熔融性和热稳定性。

支化结构的高分子材料常用于塑料制品的生产。

2.3 交联结构交联结构是指高分子材料中分子之间通过共价键形成网络结构。

交联结构的高分子材料具有较高的强度和硬度,常用于橡胶制品的生产。

共聚物是指由两种或两种以上不同单体按照一定比例聚合而成的高分子化合物。

共聚物结构的高分子材料具有多种物化性质的综合优点,广泛应用于各个领域。

3. 高分子材料的性能高分子材料的性能与其分子结构密切相关,主要包括力学性能、热学性能、电学性能和光学性能等。

3.1 力学性能高分子材料的力学性能包括强度、韧性、硬度等指标。

线性结构的高分子材料通常具有较高的延展性和可拉伸性,而交联结构的高分子材料则具有较高的强度和硬度。

3.2 热学性能高分子材料的热学性能包括熔点、热膨胀系数、导热系数等指标。

分子结构的不同会对高分子材料的热学性能产生显著影响,如支化结构的高分子材料通常具有较低的熔点和较高的热膨胀系数。

3.3 电学性能高分子材料的电学性能主要包括导电性和介电性能。

共聚物结构的高分子材料常具有较高的导电性,而线性结构的高分子材料则通常具有较好的介电性能。

3.4 光学性能高分子材料的光学性能指材料对光的吸收、透过性和反射性等特性。

不同结构的高分子材料在光学性能上也会有所差异,如支化结构的高分子材料通常具有较高的透光性。

医用高分子材料简介

医用高分子材料简介

医用高分子材料简介定义:用来制造人体内脏、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。

此外,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。

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。

②体外器官和装置:有人工心肺机、人工肺、人工肾、人工肝、人工脾、麻痹肢刺激器、电子假肢、假齿、假眼、假发、假耳、假手、假足等。

高分子材料的结构设计和性能调控

高分子材料的结构设计和性能调控

高分子材料的结构设计和性能调控引言高分子材料在现代科技中发挥着重要的作用,广泛应用于各个领域,包括医疗、航空航天、能源等。

与传统材料相比,高分子材料具有重量轻、机械强度高、耐腐蚀等优点,但也面临着熔融性低、易变形等挑战。

为了克服这些缺点,高分子材料的结构设计和性能调控成为研究的重点。

一. 结构设计的重要性高分子材料的性能与其结构密切相关。

通过合理设计高分子材料的结构,可以实现对其性能的调控。

例如,在医疗领域,高分子材料的生物相容性是一个重要的考虑因素。

通过调整高分子材料的结构,可以使其与人体组织相容性更好,减少致病的风险。

此外,高分子材料的机械性能、热稳定性等也可以通过结构设计进行调控。

二. 结构设计的方法1. 拓扑结构设计高分子材料的拓扑结构对其性能具有重要影响。

例如,线性高分子和交联高分子的力学性能存在显著差异。

通过合理选择和调控高分子材料的拓扑结构,可以实现对其力学性能的调控。

此外,纳米级结构的引入也是一种常见的方法,通过纳米级结构的精确调控,可以实现高分子材料的新颖性能。

2. 共价键和非共价键的调控高分子材料的结构由共价键和非共价键组成。

通过调控这两种键的连接方式和数量,可以实现对高分子材料性能的调控。

共价键的调控可以通过聚合反应的选择和条件控制来实现,例如选择不同的单体、引入不同的反应条件等。

非共价键的调控可以通过外界刺激(如温度、pH值等)来实现,引入特定的相互作用(如氢键、离子相互作用等)来实现。

三. 性能调控的方法1. 添加剂的引入通过引入添加剂,可以对高分子材料的性能进行调控。

例如,在高分子材料中引入增塑剂可以提高其柔韧性;引入抗氧化剂可以提高其热稳定性。

添加剂的引入可以通过简单的混炼和共混等方法实现。

2. 环境条件的调控高分子材料的性能往往受到环境条件的影响。

通过调控环境条件,可以实现对高分子材料性能的调控。

例如,通过调控温度、湿度等参数,可以实现对高分子材料的热稳定性、吸湿性等性能的调控。

医用高分子材料

医用高分子材料
医用高分子材料的简介
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。
医用高分子 材料
医用高分子材料的 基本要求
医用高分子材料的 基本特征
医用高分子材料的 发展趋势
一、医用高分子材料的基本要求
1、物理机械性能好、能够满足生理功能和使 用环境的要求 2、能耐受灭菌过程儿不致影响生物学性能 3、成型加工性能好,一家工程各种复杂形状 的 制品 4、同血液接触时,材料要有较好的抗凝血性,不引 起溶血,不造成血中蛋白质变性,不破坏血液的 有形成分
相同点外,还有因连接于大分子上而带来的各种高分 子效应和特性
三、生物医用材料的未来发展趋势
1、研究新的降解材料。今后研究发展的趋势是设计、 制作具有特殊功能的材料,如低模量、高柔顺性、 高强度材料 2、研究具有全面生理功能的人工器官和组织材料。 材料不仅是惰性植入体而且要具有生物活性。它 能引导和诱导组织、器官的修复和再生,在完成 上述任务后能自动降解排出体外,为此需要研究 新型降解材料

途径。制备生物梯度功能材料是医用材料表面改性、 提高膜和基结合力的方向
特殊性质
药物剂型性
药物的助剂:高分子材料本身是惰性的,不 参与药的作用,只起增稠、表面活性、崩 解、粘合、赋形、润滑和包装等作用,或 在人体内起“药库”作用,使药物缓慢放 出而延长药物作用时间。
聚合物药物:将低分子药物,以惰性水溶性 聚合物作分子载体,把具有药性的低分子 化合物,通过共价键或离子键与载体的侧 基连接,制成聚合物药物。
聚合物存在多重结构,即一次性结构、二次性结构 和三次性结构 3、高分子化合物的性质不仅与平均相对分子质量有 关,还与组分的不同相对分子质量的分布有关 4、高分子化合物的主链和侧链基上含有多种可以反 应的活性基团,如羧基、羟基、酯基、酰基键和 双键等。这些基团在化学反应活性上除了和小分 子化合物中的基团有

高分子材料的结构与性质

高分子材料的结构与性质

高分子材料的结构与性质高分子材料是一类由大量重复单元组成的大分子化合物。

这些重复单元通过共价键或其他化学键相连,形成长链或网络结构。

高分子材料的结构与性质密切相关,它们的结构决定了它们的物理、化学以及力学性能。

本文将探讨高分子材料的结构与性质之间的关系。

1. 高分子的化学结构高分子材料的化学结构可以分为线性结构、支化结构和交联结构三种。

1.1 线性结构线性结构的高分子材料由直链或分支较少的链状分子构成。

它们的链状结构使得分子之间的间距较大,容易流动。

因此,线性高分子材料具有良好的可塑性和可加工性。

然而,由于链状结构的易滑动性,线性高分子材料的强度和刚性相对较低。

1.2 支化结构支化结构的高分子材料具有较多的侧基或支链。

支化结构的引入可以增加分子之间的交联点,增强高分子材料的强度和刚性。

同时,支化结构还可以减缓分子链的运动,提高高分子材料的熔点和玻璃化转变温度。

支化结构的高分子材料在保持流动性的同时,还具有较高的强韧性和抗拉强度。

1.3 交联结构交联结构是高分子材料中的三次结构,通过交联点将多个线性或支化的高分子链连接在一起,形成一个三维网络结构。

交联结构的高分子材料具有优异的机械性能,高强度、高耐磨性和高温稳定性。

然而,交联结构的高分子材料通常较脆硬,不易加工。

2. 高分子的物理性质高分子材料的物理性质主要包括熔点、玻璃化转变温度和热胀缩性。

2.1 熔点高分子材料的熔点取决于其结晶性和分子量。

结晶性较高的高分子材料通常具有较高的熔点,因为结晶部分的分子排列更加有序,分子之间的相互作用更强。

另外,分子量较高的高分子材料由于分子间的范德华力较强,也会导致较高的熔点。

2.2 玻璃化转变温度玻璃化转变温度是高分子材料从玻璃态转变为橡胶态的临界温度。

玻璃化转变温度与高分子材料的结构和分子量密切相关。

结晶度较高的高分子材料通常具有较高的玻璃化转变温度,因为结晶区域的链状排列限制了链段的运动。

另外,分子量较大的高分子材料由于分子间的交联较多,也会导致较高的玻璃化转变温度。

医用高分子材料

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。

药用高分子材料

药用高分子材料

药用高分子材料药用高分子材料是一类应用于医药领域的特殊高分子材料。

它们具有良好的生物相容性、可控释放性和生物可降解性等特点,在医疗器械、药物传递系统和组织工程等方面有着广泛的应用。

以下将介绍一些常见的药用高分子材料及其应用。

1. 聚乳酸(PLA)和聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA):聚乳酸和PLGA是最常用的药用高分子材料之一。

它们具有良好的生物相容性和生物降解性,可用于制备缝合线、药物载体和组织工程支架等。

此外,由于它们的可良好可控释放性,它们也被广泛应用于药物缓释系统,如微球、纳米颗粒和纳米纤维等。

2.玻尿酸(HA)和聚乙二醇(PEG):玻尿酸是一种天然多糖,具有良好的生物相容性和生物活性。

它可用于制备软骨修复材料、皮肤填充剂和药物传递系统等。

聚乙二醇是一种具有良好生物相容性的合成高分子材料,可用于改善药物的稳定性、增加其溶解度,并延长药物的半衰期。

3.聚酯和聚酰胺:聚酯和聚酰胺是常用的生物降解高分子材料。

它们可用于制备缝线、填充剂和组织工程支架等,在骨科、牙科和整形外科等领域得到广泛应用。

此外,它们还可以通过改变化学结构和物理性质来调控材料的生物可降解性和机械性能,以适应不同的医疗需求。

4.明胶和胶原蛋白:明胶和胶原蛋白是一种具有良好生物相容性和生物活性的天然高分子材料。

它们可用于制备组织工程支架、药物载体和伤口愈合材料等。

此外,由于其结构与人体组织相似,它们在医学成像和细胞培养等方面也有着重要的应用。

除了以上几种常见的药用高分子材料外,还有许多其他类型的药用高分子材料被用于特定的医疗应用,如聚己内酯(PCL)、聚碳酸酯(PC)和聚乳酸-联谷氨酸共聚物(PLLA-Glu)等。

随着科技的不断发展,药用高分子材料还将有更广阔的应用前景,并为医学领域的进步做出贡献。

高分子材料的力学性能与结构关系研究

高分子材料的力学性能与结构关系研究

高分子材料的力学性能与结构关系研究高分子材料是当代材料科学领域中的重要一环,其广泛应用于医疗、航空航天、电子等众多领域。

高分子材料的力学性能与结构关系研究是提高材料性能和设计新材料的关键。

一、介绍高分子材料的力学性能与结构关系研究的重要性高分子材料是由大分子化合物组成的塑料、橡胶、纤维等,其性能受到分子结构和力学性能的相互影响。

了解高分子材料的力学性能与分子结构之间的关系,可以为材料的设计和功能优化提供指导。

二、高分子材料的力学性能研究方法1. 拉伸测试:通过拉伸试验可以获得高分子材料的强度、延伸率等力学性能指标。

同时,还可以通过拉伸过程中的应力-应变曲线来分析材料的变形行为,以及不同结构对应力传递的影响。

2. 动态力学分析:采用动态力学分析仪可以测量材料在固态下的弹性、刚性以及黏弹性等性能,进一步了解材料的力学特性。

这种方法可以考察材料在不同温度、频率下的变化规律,从而推导出结构与性能之间的关系。

三、高分子材料的结构与力学性能关系研究案例1. 成键方式与强度关系:高分子材料的成键方式决定了分子链之间的相互作用强度。

例如,共价键构成的高分子材料通常具有较高的强度和硬度,而氢键构成的则较为柔软。

因此,通过调控成键方式可以实现高分子材料的力学性能调整。

2. 结晶性与强度关系:高分子材料中存在结晶区域和非结晶区域,其结晶性对材料的强度和刚度具有重要影响。

通过控制结晶程度和分子排列方式,可以调节高分子材料的力学性能。

例如,可以利用拉伸方法引导高分子材料中的结晶,从而提高其力学性能。

3. 功能化基团与性能关系:在高分子材料中引入功能化基团可以改变其分子结构,进而影响力学性能。

例如,通过引入交联基团可以增加材料的强度和耐磨性;引入流变助剂可以改善材料的黏性和变形能力。

四、未来高分子材料力学性能与结构关系研究的展望随着科学技术的不断进步,高分子材料的力学性能与结构关系研究将迎来更多的发展机遇。

未来可以探索更精确的力学测试方法,结合先进的计算模拟技术,全面分析高分子材料的力学行为。

医用高分子材料最基本特征

医用高分子材料最基本特征

医用高分子材料最基本特征
医用高分子材料的最基本特征包括:
1. 生物相容性:医用高分子材料应具有良好的生物相容性,即对人体组织无毒、无刺激、无排斥反应,能与人体组织良好地相容。

2. 可加工性:医用高分子材料应具有良好的可加工性,能够通过各种加工方法获得所需的形状和尺寸,如注射成型、挤出成型、热成型等。

3. 机械性能:医用高分子材料应具有适当的机械强度和韧性,能够承受生物环境中的力学应力,以保护和支持人体组织。

4. 生物降解性:某些医用高分子材料应具有生物降解性,即能够在生物体内逐渐降解为无毒、可吸收的物质,最终被人体代谢排出。

5. 抗菌性:医用高分子材料应具备一定的抗菌性能,能够抑制细菌和病原微生物的生长,降低感染风险。

6. 耐化学性:医用高分子材料应具有良好的耐化学性,能够耐受常见的消毒剂和药物的腐蚀作用,保持其物理和化学性质稳定。

7. 透明度:一些医用高分子材料应具备良好的透明度,以便于医生观察和检查病变部位。

8. 生物功能性:医用高分子材料还可以通过添加特定的功能团或物质,赋予其特定的生物功能,如生物活性、生物信号传导能力等。

综上所述,医用高分子材料的最基本特征是生物相容性、可加工性、机械性能、生物降解性、抗菌性、耐化学性、透明度和生物功能性。

医用高分子材料的结构与性能

医用高分子材料的结构与性能

目录摘要 (1)1 前言 (2)2 医用高分子材料的分类 (2)2.1 来源 (2)2.2 降解性 (3)2.3 应用方向 (4)2.3.1 人工脏器 (4)2.3.2 人工组织 (4)2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料 (4)2.3.4 药用高分子 (5)3 医用高分子的性质 (5)3.1 生物功能性 (5)3.2 生物相容性 (5)4 医用高分子的表面改性方法 (6)4.1 物理方法 (6)4.1.1 表面涂层 (6)4.1.2 物理共混 (7)4.2 化学方法——表面接枝法 (7)4.2.1 表面接枝改性 (7)4.2.2 等离子体表面改性 (8)4.2.3 光化学固定法 (8)4.3 表面仿生化改性 (9)4.3.1 表面肝素化 (9)4.3.2 表面磷脂化 (9)4.3.3 表面内皮化——内皮细胞固定法 (9)5 总结与展望 (10)参考文献 (11)摘要由于其良好的生物相容性,医用高分子材料是现阶段最为安全的一类医用材料。

同时,合成加工的简便,来源的广泛,使得医用高分子材料的功能性越来越多,应用范围也越来越广泛。

但由于结构的限制,医用高分子材料在人体中的相容性还未达非常理想地到人们要求。

因此,也就产生了以表面改性为主的一系列增进其相容性的改性方法。

本文通过对医用高分子材料的定义、分类、性质以及表面改性方法的介绍,体现了医用高分子材料的优越和不足之处,同时也对医用高分子材料的未来进行了展望。

关键词:医用高分子;生物相容性;表面改性1 前言医用高分子材料(medical polymer)是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料,是生物医用材料的重要组成之一[1]。

医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内。

因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性[2]。

生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能,具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的复杂的形态[3]。

高分子材料的分子结构与性能关系研究

高分子材料的分子结构与性能关系研究

高分子材料的分子结构与性能关系研究引言:高分子材料是一类具有高分子量的大分子化合物,广泛应用于塑料、纺织、医药、能源等诸多领域。

高分子材料的性能主要由其分子结构所决定,因此研究高分子材料的分子结构与性能关系,对于优化材料性能和开发新材料具有重要的意义。

一、高分子材料的分子结构高分子材料由长链状的大分子组成,其分子结构主要包括线性结构、支化结构和交联结构等。

其中,线性结构的高分子材料分子链呈直线排列,原子或基团之间没有交联,因此具有良好的可塑性和流动性。

而支化结构的高分子材料则在分子链上引入支链,可以提高材料的热稳定性和机械强度。

交联结构的高分子材料分子链之间发生共价键的交联,使得材料具有良好的耐热性和机械强度。

二、高分子材料的性能高分子材料的性能主要包括力学性能、热性能、电性能和光学性能等。

力学性能是衡量材料强度、韧性和刚性的指标,与分子链的长度、分子量以及分子结构有关。

通常情况下,具有较长链的高分子材料具有较高的延展性和韧性,而具有较短链的高分子材料则具有较高的刚性和强度。

热性能是衡量材料耐热性和稳定性的指标,其与分子结构中的键的强度和稳定性密切相关。

较长的分子链结构和交联结构可以提高材料的热稳定性,使其能够承受更高的温度和气候条件。

另外,材料的玻璃化转变温度也是研究材料热性能的关键参数,该温度决定材料的结晶程度和分子运动速度。

电性能是指高分子材料在电场中传导电流和存储电荷的能力,与分子链中的电荷转移和排布有关。

部分高分子材料具有良好的导电性能,如聚苯乙烯、聚乙烯等,在电子器件中得到广泛应用。

此外,高分子材料的绝缘性能也是电性能的一个重要指标,与分子链中的极性基团和交联程度有关。

光学性能是研究材料在光学领域应用的重要性能指标,包括透明度、折射率和吸光性等特征。

光学性能与高分子材料分子结构的对称性及分子间的相互作用有关。

例如,具有较长链结构和较低的结晶度的高分子材料通常具有较好的透明度。

三、高分子材料的结构与性能关系研究方法研究高分子材料的结构与性能关系通常通过以下方法进行:1. 分子模拟:通过计算化学方法模拟高分子材料的分子结构和性能,预测材料性能和设计新材料。

生物医用高分子材料

生物医用高分子材料

生物医用高分子材料简介生物医用高分子材料是一类应用于医疗领域的材料,由具有生物相容性和生物可降解性的高分子化合物制成。

这些材料具有优异的物理、化学和生物学性能,可以用于制备医疗器械、药物递送系统和组织工程材料等。

特点生物医用高分子材料具有以下特点:1.生物相容性:材料与生物体组织之间有良好的相容性,不引起排异反应和毒性反应;2.生物可降解性:材料在体内可逐渐分解和吸收,降低二次手术的风险;3.可塑性:材料具有良好的加工性能,可以通过热处理、注塑、拉伸等方式制备成各种形状;4.调控性:材料的组分和结构可以通过化学修饰进行调控,以实现特定的功能和效果;5.故障警示功能:材料可以通过改变颜色、形状等方式表达材料出现故障的信息。

应用生物医用高分子材料在医疗领域有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面:医疗器械生物医用高分子材料可以用于制备各种医疗器械,包括人体植入物、支架和修复材料等。

例如,可降解聚合物可以用于制备骨修复材料,用于治疗骨折和骨缺损。

此外,生物医用高分子材料还可以制备耐高温和耐化学腐蚀的医用管道、接头和阀门等。

药物递送系统生物医用高分子材料可以用于制备药物递送系统,通过控制材料的解理速率和药物的释放速率,实现药物在体内定点释放和长效治疗。

例如,聚乳酸-羟基乙酸共聚物可以用于制备微球,用于缓释抗癌药物。

此外,生物医用高分子材料还可以制备胶囊、片剂和注射剂等药物剂型。

组织工程材料生物医用高分子材料可以用于制备组织工程材料,用于修复受损组织和器官。

例如,聚丙烯酸甲酯可用于制备人工表皮,用于治疗烧伤和创面愈合。

此外,生物医用高分子材料还可以制备人工骨髓和人工心脏瓣膜等组织工程产品。

发展趋势随着生物医学技术和材料科学的不断发展,生物医用高分子材料的应用前景越来越广阔。

未来,我们可以预见以下几个发展趋势:1.新型材料的研发:研究人员将继续开发新型的生物医用高分子材料,以满足不断增长的临床需求。

2.功能化材料的应用:利用纳米技术和生物传感技术,将进一步开发具有特定功能的生物医用高分子材料,例如智能控释材料和组织修复材料等。

高分子材料的结构与性能研究

高分子材料的结构与性能研究

高分子材料的结构与性能研究在我们的日常生活中,高分子材料无处不在,从塑料瓶、橡胶轮胎到合成纤维衣物,从涂料、胶粘剂到生物医学中的人工器官,高分子材料以其多样的性能和广泛的应用,深刻地影响着我们的生活。

那么,是什么决定了这些材料的独特性能呢?答案就在于它们的结构。

高分子材料,简单来说,就是由大量重复的结构单元通过共价键连接而成的大分子化合物。

其分子量通常在几万到几百万甚至更高。

这种大分子的结构特点赋予了高分子材料独特的性能。

高分子材料的结构可以从多个层面来描述。

首先是链结构,包括近程结构和远程结构。

近程结构主要涉及单个大分子链内的结构单元的化学组成、连接方式、立体构型等。

比如说,聚乙烯中的碳原子可以是线性排列,形成高密度聚乙烯(HDPE),具有较高的结晶度和硬度;也可以是支化排列,形成低密度聚乙烯(LDPE),结晶度和硬度相对较低。

远程结构则侧重于大分子链的形态,如伸直链、无规线团、折叠链等,以及链的柔顺性。

大分子链的柔顺性对材料的性能有着重要影响。

如果链的柔顺性好,材料往往具有较好的弹性和韧性;反之,如果链柔顺性差,材料则可能表现出较高的刚性和脆性。

高分子材料的聚集态结构是另一个重要方面。

这包括晶态结构、非晶态结构、取向态结构和液晶态结构等。

晶态结构中,高分子链规则排列形成晶体,其结晶度、晶体形态和尺寸等都会影响材料的性能。

例如,部分结晶的聚丙烯具有较好的强度和耐热性。

非晶态结构中,高分子链呈现无序排列,如无定形的聚苯乙烯具有较好的透明性。

取向态结构是指大分子链在某些方向上有序排列,这种结构可以显著提高材料在取向方向上的强度。

液晶态结构则存在于某些特殊的高分子中,具有独特的光学和电学性能。

高分子材料的性能也是多种多样的。

从力学性能来看,有强度、弹性、韧性、硬度等指标。

强度是指材料抵抗外力破坏的能力,比如抗拉强度、抗压强度等。

弹性则反映了材料在受力变形后恢复原状的能力,像橡胶就具有很好的弹性。

韧性表示材料吸收能量和抵抗断裂的能力,而硬度则衡量材料表面抵抗压入或划伤的能力。

医用高分子材料的基本要求

医用高分子材料的基本要求

医用高分子材料的基本要求医用高分子材料是指应用于医疗领域的一类特殊材料,其具备一定的特性和要求,以满足医疗器械或医学治疗等方面的需求。

这些材料在医疗领域中具有广泛的应用,如人工器官、植入物、医疗包装等。

下面将介绍医用高分子材料的基本要求。

1.生物相容性:医用高分子材料应具备良好的生物相容性,即能与人体组织相容,不会引起过敏反应或其他不良反应。

这要求材料不能释放有害物质,不会对人体产生毒性或刺激性反应。

2.机械性能:医用高分子材料需要具备一定的机械性能,以保证其在使用过程中的稳定性和可靠性。

例如,人工关节材料需要具备足够的强度和耐磨性,以承受人体关节的正常运动和负荷。

3.抗菌性能:医用高分子材料应具备一定的抗菌性能,以防止细菌感染和交叉感染。

这要求材料表面不易附着细菌,或具备抗菌杀菌功能,以保护患者的健康。

4.生物降解性:部分医用高分子材料需要具备生物降解性,即在一定条件下可以被生物体降解和吸收,避免二次手术取出材料。

这在一些临时性植入物或缓释药物输送系统中具有重要意义。

5.生物功能性:医用高分子材料可以具备一定的生物功能性,例如,可以用于细胞培养和组织工程,促进组织再生和修复。

这对于一些组织修复和再生医学的研究具有重要意义。

6.可加工性:医用高分子材料应具备良好的可加工性,以方便制备成各种形状和尺寸的医疗器械或植入物。

这要求材料能够经过注塑、挤出、成型等加工工艺,制备出满足特定需求的产品。

7.生物稳定性:医用高分子材料需要具备一定的生物稳定性,即在人体内能够保持材料的物理化学性质和功能特性。

这要求材料不易受到体液、酶、光照等因素的影响,能够长期稳定地发挥作用。

8.安全性:医用高分子材料的安全性是一个极为重要的要求。

材料不应具有致癌、致突变、致畸形等潜在风险,且在使用过程中不会导致其他不良反应。

9.可持续性:医用高分子材料的可持续性是当前研究的重点之一。

材料的生产和使用应尽可能减少对环境的影响,避免资源浪费和污染,推动可持续发展。

医用用高分子材料

医用用高分子材料

医用用高分子材料医用高分子材料在医学领域中发挥着重要的作用。

这些材料具有良好的生物相容性和生物降解性,能够在医疗过程中与人体组织相互作用,达到修复、替代或辅助治疗的效果。

下面将详细介绍医用高分子材料的分类、特点以及在医学领域中的应用。

医用高分子材料主要分为生物可降解高分子材料和生物惰性高分子材料两大类。

生物可降解高分子材料具有良好的可降解性和吸附能力,可被分解为无毒的溶解物,不会对人体产生负面影响。

常见的生物可降解高分子材料有聚酯类、聚酮类和聚脲/聚氧甲基纳/聚亚甲基纳等。

聚酯类材料具有良好的生物可降解性和生物相容性,在医学领域中广泛应用于各种领域。

例如,聚乳酸(PLA)和聚羟基烷酸酯(PHA)等聚酯类材料可以用于制备可降解的缝合线、保持器和修复材料等。

此外,聚-ε-内酯(PCL)是一种常见的有机溶剂可降解高分子材料,在组织工程和药物传递领域也有广泛的应用。

聚酮类材料具有较高的熔融温度和耐疲劳性,可以制备出具有优异力学性能的材料。

多异氰酸酯(MDI)和聚己内酯(PCL)共混物(PHDI)是一种常见的聚酮类材料,可以用于制备心脏瓣膜、关节替代物和人工血管等。

生物惰性高分子材料具有优异的生物相容性,不会引起明显的炎症反应和免疫反应。

常见的生物惰性高分子材料有聚乙烯醇(PVA)、聚己内酯(PCL)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。

聚乙烯醇(PVA)是一种具有高透明度和生物相容性的高分子材料,可以用于制备人工眼角膜、人工关节和人工内膜等。

聚己内酯(PCL)具有良好的生物相容性和降解性能,可以用于制备支架、药物传递系统和组织工程支架等。

聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)是一种常见的生物惰性高分子材料,具有高透明度和良好的抗菌性能,可以用于制备人工眼架和透明人工组织等。

医用高分子材料在医学领域中的应用非常广泛。

首先,它们可以用于制备生物打印支架,用于组织工程,如骨骼和软组织再生。

其次,医用高分子材料可用于制备生物医药用途的药物输送系统。

药用高分子材料 第二版 姚日生

药用高分子材料 第二版 姚日生
药用高分子材料
姚日生主编
制药工程专业

第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章

绪论 高分子材料的结构与性能 高分子材料在药物制剂中的应用原理 天然药用高分子材料及其衍生物 药用合成高分子 高分子药物 药品包装与贮运材料
第一章


第一章 绪


药用高分子材料作为药用辅料和药物时,主要 用于提高药剂的稳定性、药物的生物利用度和 药效,改善药物的成型加工性能,改变给药途 经以开发新药、实现智能给药,同时大大促进 医药科学的发展。
H H C C H CH3
H H H H H H C C O C C O C C O H H H H H H
单体单元
monomer Units
聚合物分子结构中由单个单体分子生成的最大的结构单元
高 分 子 基 本 概 念
Attention!
对于聚烯烃类采用加成聚合的高分子单体单元与单体 的结构是一致的,仅电子排布不同 对于缩聚,开环聚合或者在聚合中存在异构化反应的 高分子单体单元与单体的结构不一致
高 分 子 反 应的 影 响 因 素

静电荷与位阻 结晶结构 溶解度或溶胀度 其他因素
高 分 子 反 应 类 型

一般的有机反应 高分子的表面反应 高分子的降解反应及络合反应
药 用 高 分 子 的 由 来 与 发 展
我国是医药文明古国,中草药用于治疗生物体疾 病的历史十分悠久,天然药用高分子的使用要比西方 国家早得多。东汉张仲景(公元142~219)在《伤寒 论》和《金匮要略》中记载的栓剂、洗剂、软膏剂、 糖浆剂及脏器制剂等十余种制剂中,首次记载了采用 动物胶汁、炼蜜和淀粉糊等天然高分子为多种制剂的 赋形剂,并且至今仍然沿用。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

目录摘要 (1)1 前言 (2)2 医用高分子材料的分类 (2)2.1 来源 (2)2.2 降解性 (3)2.3 应用方向 (4)2.3.1 人工脏器 (4)2.3.2 人工组织 (4)2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料 (4)2.3.4 药用高分子 (5)3 医用高分子的性质 (5)3.1 生物功能性 (5)3.2 生物相容性 (5)4 医用高分子的表面改性方法 (6)4.1 物理方法 (6)4.1.1 表面涂层 (6)4.1.2 物理共混 (7)4.2 化学方法——表面接枝法 (7)4.2.1 表面接枝改性 (7)4.2.2 等离子体表面改性 (8)4.2.3 光化学固定法 (8)4.3 表面仿生化改性 (9)4.3.1 表面肝素化 (9)4.3.2 表面磷脂化 (9)4.3.3 表面内皮化——内皮细胞固定法 (9)5 总结与展望 (10)参考文献 (11)摘要由于其良好的生物相容性,医用高分子材料是现阶段最为安全的一类医用材料。

同时,合成加工的简便,来源的广泛,使得医用高分子材料的功能性越来越多,应用范围也越来越广泛。

但由于结构的限制,医用高分子材料在人体中的相容性还未达非常理想地到人们要求。

因此,也就产生了以表面改性为主的一系列增进其相容性的改性方法。

本文通过对医用高分子材料的定义、分类、性质以及表面改性方法的介绍,体现了医用高分子材料的优越和不足之处,同时也对医用高分子材料的未来进行了展望。

关键词:医用高分子;生物相容性;表面改性1 前言医用高分子材料(medical polymer)是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料,是生物医用材料的重要组成之一[1]。

医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内。

因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性[2]。

生物医用高分子材料需要满足的基本条件:在化学上是不活泼的,不会因与体液或血液接触而发生变化;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能,具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的复杂的形态[3]。

随着近代医学及材料科学的发展,对生物医用高分子材料的需求越来越大。

目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%-20%的速度增长。

以美国为例,每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍,需进行800万次手术进行修复,年耗资超过400亿美元,器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半[4]。

随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。

2 医用高分子材料的分类2.1 来源按照来源,可将医用高分子材料分为合成医用高分子材料和天然高分子材料。

常见的合成医用高分子材料包括PE(polyethylene,聚乙烯)、PP (polypropylene,聚丙烯)、PC(polycarbonate,聚碳酸酯)、PLA(polylactic acid,聚乳酸)及其衍生物、有机硅橡胶等。

其优点是工艺成熟,机械性能相对较好,加工性能较好,能够同时表现多种功能性[5]。

常见的天然医用高分子材料包括壳聚糖、明胶、海藻酸盐类、纤维素等。

天然医用高分子材料来源广泛,而且大多无毒无害,与人体的相容性相对较好,因此天然高分子材料逐渐成为医用高分子材料的首选,对其进行的研究也越来越深入[6]。

2.2 降解性按照降解性,可将医用高分子材料分为降解性和非降解性高分子材料。

降解性医用高分子大多为生物高分子材料,表1列举了常见的生物医用高分子及其应用。

同时也有不少合成的高分子材料,如聚乳酸及其衍生物,聚己内酯等具有可降解性。

可降解医用高分子在生物体中能够被降解,降解产物大多为水和二氧化碳,对人体无毒无害,是应用最为广泛的医用高分子材料[7]。

非降解性医用高分子材料则包括聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯、有机硅橡胶等。

非降解性医用高分子材料多为合成材料,有着良好的相容性,同时因为是合成高分子,所以可以根据不同的需要得到不同的性能,加工性能相对更好。

一般来说,非降解性医用高分子的机械性能也较好,故常用于医疗器械或者组织填充物[8]。

表 1 常见的生物医用高分子及其应用聚合物特点应用蛋白质良好的血液相容性静脉注射类药物释放体系胶原良好的生物相容性,可消化吸收性对组织的恢复有促进作用,无异物反应可降解缝线,人造皮肤,伤口敷料,人造腱、血管,硬脑膜代用品,止血剂,眼科治疗装置,取代眼睛玻璃体及药物缓释体系明胶水溶性生物可降解材料药物的微胶囊化及包衣,人造皮肤,防止伤口体液流出和感染多糖优良的生物相容性和降解性手术缝合线,人工皮肤,核聚糖作用载体生物合成聚酯热塑性,良好组织相容性和物理性能骨科材料,药物控释体系2.3 应用方向根据应用方向的不同,医用高分子可以分为以下四类:2.3.1 人工脏器作为软组织材料的一个重要组成部分的人工器官,其应用前景已为人们所看好。

随着人工脏器性能的不断完善,其在临床上的应用必将越来越广泛。

表2列举了一些可以用于人工脏器的医用高分子材料[9]。

表2 用于人工脏器的部分医用高分子材料人工脏器医用高分子材料心脏嵌段聚醚氨酯弹性体、硅橡胶肾脏醋酸纤维,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯腈,聚碳酸酯,聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯肝脏赛璐玢(cellophane),聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯肺硅橡胶,聚丙烯中空纤维,聚烷砜血管聚酯纤维,聚四氟乙烯鼓膜硅橡胶腹膜硅酮,聚乙烯,聚酯纤维2.3.2 人工组织指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等用材料,主要包括:牙科材料(蛀牙填补用树脂和人工齿冠材料等),眼科材料(人工角膜、人工晶状体和人工眼球等),整形外科材料(人工乳房,人工鼻及鞍鼻整形)等。

2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料该分类包括一次性高分子用品(注射器、输血输液袋等)、高分子绷带材料(弹性绷带、高分子代用石膏绷带、防滑脱绷带)、医用缝合线、护理用高分子材料,如:吸水性树脂(尿不湿、卫生巾、弹性冰、防褥疮护理材料)等[10]。

2.3.4 药用高分子药用高分子是医用高分子材料中研究最为广泛的一个分类。

根据药用方向的不同,又分为以下三个小类[11]:1)高分于缓释药物载体:时间控制缓释体系(如康泰克等,理想情形为零级释放)、部位控制缓释体系(脉冲释放方式);2)高分子药物(带有高分子链的药物和具有药效的高分子):抗癌高分子药物(非靶向、靶向)、用于心血管疾病的高分子药物(治疗动脉硬化、抗血栓、凝血)、抗菌和抗病毒高分子药物(抗菌、抗病毒)、抗辐射高分子药物、高分子止血剂;3)药物制剂和包装用高分子材料(这里的包装材料不涉及外包装材料,特指药物在制备过程中需要的高分子材料,它们往往对提高药效、方便药物起作用等方面有一定效果):药物制剂用高分子材料(液状制剂中的高分子增稠剂、稀释剂、分散剂和消泡剂;固体制剂中的高分子粘合剂、包衣剂、膏剂和涂膜剂)、微胶囊等。

3 医用高分子的性质3.1 生物功能性医用高分子的生物功能性是使用的依据,根据不同的使用环境和用途,医用高分子应展现不同的生物功能性。

例如:当羟基磷灰石作为骨组织工程材料时,机械强度是它的功能性[12];壳聚糖作为缓释药物时,缓释性是其生物功能,作为靶向修饰物时,靶向性又是其生物功能[13]。

3.2 生物相容性医用高分子材料的生物相容性包括2个方面:一是材料反应,主要包括材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效等;二是宿主反应,包括局部和全身反应,如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致畸和免疫反应等。

对于非降解型医用高分子材料,稳定性和相容性是重要的,这些问题包括与细胞组织(包括血液)的相容、水解的稳定性,与药物和药物处理的反应,钙化作用,长期的功能,诱变的或致癌的作用以及无菌性。

对于生物降解型医用高分子材料,关键问题是可吸收性和它的测量及定义界限以及对细胞组织部位的效果,酶和其他活性物质对于高分子材料吸收性的作用,退化产品的吸收作用,消毒对于功能度和退化性能不稳定的释放媒介物渗到高分子材料行为的作用,以及材料对于伤口愈合的效果4 医用高分子的表面改性方法材料与生物体的相互作用情况决定了材料组织相容性的程度。

材料对组织相容性的影响包含着两种特征尺度水平上的因素。

一是微观分子水平,这类影响主要表现为材料表面的化学组成、形态结构、电荷性质及其分布等等。

另一个是宏观尺度水平,这类影响包括材料的物理力学性质、材料的宏观形态尺寸等。

生物医用高分子材料与生物体接触时,可能会使生物体发生毒性、致敏、炎症、致癌、血栓等生物反应,材料表面与生物环境的相互作用是影响发生这些反应的最主要因素,而两者的相互作用与生物医用高分子材料表面的结构、成分、形貌、能量状态、亲疏水性、所带电荷、导电特征等有关。

通过物理、化学、生物等方法改善、优化材料的表面性质,可改善和促进材料表面与生物环境的相互作用,大幅度提高生物医用高分子材料与生物体的相容性[15]。

4.1 物理方法4.1.1 表面涂层当异体与血液相接触,其表面很快会吸附一层蛋白质,一些能促进血小板粘附的蛋白质及吸附在异体表面的血纤维蛋白原通过作用将会粘附和活化血小板,致使产生凝血现象。

通过在生物医用高分子材料表面增加抗凝血涂层,钝化敏感的生物材料表面,即血液不会直接接触材料表面,可有效提高生物医用高分子材料表面的抗凝血性。

Lewis[16]等合成了可交联的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱、甲基丙烯酸月桂醇酯、甲基丙烯酸羟丙酯和甲基丙烯酸三甲氧基硅丙酯的共聚物抗凝血涂层。

这种涂层与基材表面的粘合力增强,可用于涂层易脱落或发生形变的医疗器件。

表面涂层技术是将生物活性物质涂抹在高分子材料表面,形成生物相容性涂层,涂层与基底材料之间的粘附作用主要依赖氢键、范德华力等物理作用来维系,这也导致涂层与基材表面的粘合力较弱,涂层稳定性较差,特别是一些易脱落、易变形的医疗器件,会使涂层从基材表面脱落。

尽管如此,表面涂层技术以其设备简单、易于操作、均一性好等其他方法所不具备的特点和优势,在生物材料表面改性过程中常被优先考虑4.1.2 物理共混将少许的抗凝血添加剂与基材共混得到性能优良的抗凝血材料。

多为两亲性共聚物的抗凝血添加剂,进入基材本体后,为减少界面自由能,会富集在基材的表面。

Ishihara[18]等合成的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱—甲基丙烯酸正十二烷基酯和2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱—甲基丙烯酸正丁酯的共聚物,将其共混于聚砜,可提高聚砜渗析膜的血液相容性。

4.2 化学方法——表面接枝法通过接枝亲水基团或疏水基团来改善血液相容性是提高材料抗凝血性的一个重要途径,通过这种方法获得的表面层与基材结合牢固,不会轻易脱落。

相关文档
最新文档