医用高分子材料要求(精)
医用高分子材料要求(精)

医用高分子材料要求学校名称:华南农业大学院系名称:材料与能源学院时间:2017年2月27日3.结构与性能3.1材料要求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。
同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。
2.适应性:与医疗用品中其他材料的适应性,材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。
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。
3.物理、化学和机械性能: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。
不同性能的医用高分子材料可根据其具体情况选择合适的灭菌方式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。
此外,医用高分子材料还需要优异的加工成型性,易加工成需要的复杂形状的。
3.2生物相容性生物相容性是生物医用材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物、物理、化学反应,以及人体对这些反应的忍受程度。
1.血液相容性:若材料用于心血管系统与血液直接接触,主要考察与血液的相互作用,成为血液相容性(blood compatibility)2.组织相容性:若与心血管系统外的组织和器官接触,主要考察与组织的相互作用,成为组织相容性(tissue compatibility)或一般生物相容性参考文献[1] 李小静,张东慧,张瑾,等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶,2016[2]杂志社学术部,医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复,2010,14(8)。
制药用塑料的通用要求

一、医疗器械对高分子材料的要求根据医疗器械不同的使用环境,对高分子材料提出的要求也不同,但一般来说应该具有下列性能:(1)物理力学性能良好,能够满足相关功能的需求;(2)耐化学性能良好,能满足使用环境内的服役期限,经消毒不会影响相关性能;(3)成型加工性能好,易加工成各种形状制品;(4)无毒、无“三致”(致癌、致畸、致基因突变)作用,无热源反应,溶出物及可溶出物含量低;(5)不破坏邻近组织,不干扰机体的免疫机制,不引起材料表面钙化;(6)有较好的抗凝血性能,材料与血液接触时,不引起溶血后血球减少,不造成血中蛋白质变性,不破坏血液的有形成分;(7)材料植入体内时有足够的稳定性,且长期使用力学性能不发生明显变化(不包括降解材料)。
二、用于医疗行业的主要塑料种类在医疗领域中有多种塑料被应用其中,包括聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)、ABS等。
下面介绍八种塑料的应用:01 聚丙烯(PP)医用级聚丙烯具有耐伽玛射线消毒、耐高温、高刚性、高透明、高流动等优点。
它主要应用于医用无纺布、一次性医用制品类、点滴透明带、医用透明管等领域。
02 聚碳酸酯(PC)医用级聚碳酸酯具有优异的耐用性和耐化学性,有助于防止开裂,能让医疗专家更安全地为患者输送肿瘤药物。
而且医用级聚碳酸酯可经受蒸汽、清洗剂、加热和大剂量辐射消毒,且不发生变黄和物理性能下降,能够应用于人工肾血液透析设备。
它还具备优异的光学透性、力学性能和阻燃性能,可应用于需要在透明、直观条件下操作,并需反复消毒的医疗器械中,如生产高压注射器、外科手术面罩、一次性牙科用具、血液收集存储器、血液分离器等医疗器械。
03 聚醚醚酮(PEEK)医用级聚醚醚酮具有优异的机械性、化学惰性、生物相容性和弹性,适合人体骨骼植入体的要求。
它还具有极强的耐腐蚀、耐水解、耐化学性,使其能够在人体内依旧保持高度的稳定性,可应用于胃肠道支架、植入式体液泵和舌下神经刺激系统等领域。
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用于医疗器械、医药包装等医疗领域的高分子材料。
它们在医疗应用中扮演着重要的角色,要求具备一系列的基本要求。
医用高分子材料需要具备良好的生物相容性。
生物相容性是指材料与生物体接触后不引起明显的毒性、刺激或过敏反应的能力。
材料应该与生物体的组织和细胞相互作用良好,不会对其产生不良影响。
生物相容性的要求包括:无毒性、无致敏性、无刺激性、无细胞毒性和无致突变性等。
医用高分子材料需要具备良好的力学性能。
医疗器械和医药包装材料需要具备足够的强度和刚度,以保证其在使用过程中不会发生破损或变形。
此外,材料还需要具备一定的柔韧性和可塑性,以适应不同的应用需求。
医用高分子材料还需要具备良好的耐化学性能。
医疗器械和医药包装材料常常需要与药物、消毒剂、体液等接触,因此要求具备耐酸碱、耐溶剂、耐氧化等性能,以保证材料在使用过程中不会发生化学变化或损坏。
医用高分子材料还需要具备良好的耐热性能。
医疗器械和医药包装材料往往需要在高温下进行消毒或灭菌处理,因此要求具备一定的耐高温性能,以保证材料的稳定性和安全性。
医用高分子材料还需要具备良好的加工性能。
医疗器械和医药包装材料往往需要通过注塑、吹塑、挤出等加工工艺进行生产,因此要求材料具备良好的可加工性和成型性,以便于生产加工。
医用高分子材料还需要具备良好的耐久性能。
医疗器械和医药包装材料需要具备一定的使用寿命和耐久性,以保证其在使用过程中不会发生老化和损坏。
医用高分子材料的基本要求包括良好的生物相容性、良好的力学性能、良好的耐化学性能、良好的耐热性能、良好的加工性能和良好的耐久性能。
这些要求保证了医用高分子材料在医疗应用中的安全性、稳定性和可靠性,为医疗领域的发展和进步提供了重要的支持和保障。
3医用高分子夹板产品技术要求

3医用高分子夹板产品技术要求医用高分子夹板是一种常见的外科手术器械,用于治疗和固定骨折和关节脱位等骨科手术。
为了确保夹板的质量和安全性,有一些技术要求需要被满足。
本文将重点介绍三个方面的技术要求。
首先,医用高分子夹板的材料需要符合相关的标准。
夹板通常使用的是高分子材料,如流延聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。
这些材料需要具备一定的物理和化学性能,如足够的强度和硬度,以确保固定效果和稳定性;同时还需要具备一定的韧性和耐磨损性,以提高夹板的使用寿命。
此外,材料还需要符合国家和行业规定的有关生物相容性和可回收性的要求,以保证对人体的安全和环境的友好。
其次,医用高分子夹板的结构需要满足一定的要求。
夹板通常具有固定部分和连接部分两个部分。
固定部分是用来夹住断裂的骨头或关节的,所以需要设计成能够提供足够的固定力和稳定性的形状和结构。
连接部分是用来连接固定部分和患者的身体的,所以需要设计成能够提供舒适感和合适的压力分布的形状和结构。
此外,夹板还需要考虑到患者身体的不同形状和不同大小的需求,所以需要具备一定的可调节性和个性化的设计。
最后,医用高分子夹板的生产和加工需要符合一定的标准和要求。
制造商需要制定和遵守一套严格的加工工艺和质量控制流程,确保夹板的质量和一致性。
制造商还需要使用先进的生产设备和工艺,如注塑成型和数控加工等,以确保夹板的精度和质量。
此外,制造商还需要对夹板进行严格的检测和测试,如外观检查、尺寸测量和力学性能测试等,以验证夹板的质量和性能是否达到标准要求。
综上所述,医用高分子夹板的技术要求主要包括材料的选择和性能要求、结构设计的要求和生产加工的要求等。
通过满足这些要求,可以确保夹板具备足够的固定力和稳定性,提高手术的成功率和患者的康复速度。
同时,制造商还应该密切关注行业的最新发展和技术进展,不断改进和创新夹板的技术,提高夹板的质量和性能,满足医疗市场的需求。
医用高分子材料

医用高分子材料23摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。
功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
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。
对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。
关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而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,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。
另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。
4医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。
它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。
医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。
医用高分子材料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新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗一、医用高分子材料的概念及简介医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征,如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。
医用高分子材料

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
生物医用高分子材料复习题

生物医用高分子材料复习题一、选择题1.高分子材料在生物医学领域中的应用主要包括以下几个方面:A. 药物缓释系统B. 医用高分子支架C. 生物医学传感器D. 生物医学成像材料E. 组织工程材料F. 所有选项都是正确的G. A、C、D、E选项都是正确的2.生物医用高分子材料的要求包括:A. 生物相容性B. 可降解性C. 机械性能D. 生物活性E. 所有选项都是正确的F. A、B、C选项都是正确的3.常用于药物缓释的高分子材料有:A. 聚乳酸B. 聚酸酯C. 聚乙烯醇D. 聚丙烯酸E. 所有选项都是正确的F. A、B、C选项都是正确的4.生物医学成像材料的要求包括:A. 可造影性B. 高信噪比C. 生物相容性D. 长期稳定性E. 所有选项都是正确的F. A、B、C选项都是正确的5.具有生物相容性和可降解性的高分子材料有:A. 聚乳酸B. 聚酸酯C. 天然橡胶D. 胶原蛋白E. 所有选项都是正确的F. A、B、D选项都是正确的二、简答题1.请简要介绍一种常用于生物医学领域的高分子材料及其应用。
2.生物医学传感器是什么?请简要描述其原理及应用场景。
3.高分子材料在组织工程中的应用有哪些?请列举并简要描述其中一种应用。
三、应用题1.现有一种药物需要长时间缓释释放,选择合适的高分子材料来制备药物缓释系统,并说明你的选择理由。
2.假设你负责设计一种新型生物医学成像材料,列举该材料应具备的特性,并简要描述你想要采用的物质及其原理。
四、综合题1.选择一个生物医学应用场景,比如生物医用支架或生物医学传感器,描述该应用中所需的高分子材料的特点,并解释为什么这种材料在该场景中更适用。
五、参考答案1.D2.F3.F4.F5.F(以下为参考答案,请根据具体情况进行验证)一、选择题1.G2.F3.F4.F5.F1.一种常用于生物医学领域的高分子材料是聚乳酸(PLA)。
它具有生物相容性和可降解性的特点,被广泛应用于药物缓释系统、医用支架和组织工程等领域。
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。
医用高分子材料基础知识

医用高分子材料基础知识一、医用高分子材料的分类合成高分子材料:合成高分子材料是指通过化学反应合成的材料,常见的有聚合物类和聚合物复合材料。
聚合物类包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯等,聚合物复合材料则是指在聚合物基础上加入其他物质,如纤维素纤维增强聚合物复合材料。
天然高分子材料:天然高分子材料是指存在于自然界中的高分子材料,常见的有蛋白质、多糖、天然橡胶等。
例如胶原蛋白是人体内最主要的组织结构蛋白,常用于制备生物材料。
二、医用高分子材料的特性1.生物相容性:医用高分子材料必须具有良好的生物相容性,不会引起机体的排斥反应和免疫反应。
2.可加工性:医用高分子材料具有良好的加工性能,可以通过注塑、挤出、吹塑、热压等工艺制备成各种形状和尺寸的产品。
3.生物降解性:一些医用高分子材料具有生物降解性,可以在体内被生物酶或细胞降解,从而减少二次手术。
4.力学性能:医用高分子材料需要满足不同应用领域的力学性能要求,如抗拉强度、伸长率、弹性模量等。
5.导电性:一些医用高分子材料需要具备导电性能,可以用于制作生物传感器和电刺激设备等。
三、医用高分子材料的应用领域1.医疗器械:医用高分子材料广泛应用于医疗器械的制造,如导管、输液管、手术器械等。
2.医用敷料:医用高分子材料可以制备成不同形状和尺寸的敷料,对于伤口的修复和保护具有重要作用。
3.组织工程与再生医学:医用高分子材料可以用于组织工程的材料支架和载体,也可以与干细胞结合用于组织再生医学。
4.药物缓释系统:医用高分子材料可以用于制备药物缓释系统,控制药物的释放速率和时间,提高药物的疗效和稳定性。
5.人工器官:医用高分子材料可以用于制作人工心脏瓣膜、血液透析器、人工血管等人工器官。
总之,医用高分子材料在医学领域中具有广泛的应用前景,具备良好的生物相容性、可加工性、生物降解性、力学性能和导电性能等特性。
随着技术的不断发展,医用高分子材料将为医学诊疗和治疗带来更多创新和进步。
药用高分子材料——聚氨酯(精)

药用高分子材料——聚氨酯聚氨酯弹性体( Polyurethane, 缩写PU ) 是由软链段和硬链段交替镶嵌组成的、含有许多-NHCOO-基团的极性高聚物,通过选择适当的软、硬链段结构及其比例,就可合成出既具有良好的物理机械性能,又具有血液相容性和生物相容性的医用高分子材料。
一、聚氨酯性能及其应用聚氨酯材料具有优异的机械强度、柔韧性、耐磨性以及生物相容性,可用作各种医用导管材料,如输液管、导液管、导尿管等。
与此同时聚氨酯又具有生物相容性及抗凝血性,成为被研究最广的抗凝血医用高分子材料之一。
在临床应用中聚氨酯因其生物相容性好,无致畸变作用,无过敏反应,可解决天然胶乳医用制品固有的“蛋白质过敏”和“致癌物亚硝胺析出”两大难题,从而替代天然橡胶、硅橡胶、α-烯烃橡胶,成为国内外研制人工心脏及其辅助装置的首选材料。
聚氨酯又因其有优良的韧性和弹性,加工性能好,加工方式多样,是制作各类医用弹性体制品的首选材料。
如热塑性聚氨酯弹性体能够通过溶液浇注成型或挤塑、吹塑成型制成薄而韧的薄膜。
这种薄膜具有较高的强度和弹性,良好的透气性、耐药品性、耐微生物、耐辐射性能,可用于多种医疗卫生用途,如灼伤覆盖层、伤口包扎材料、取代缝线的外科手术用拉伸薄膜、用于病人退烧的冷敷冰袋、一次性给药软袋等。
除以上几方面外,聚氨酯又由于其优异的生物相容性,还应用于假牙、肘部和腿部的人工骨或软骨、人工肾、人工肺、人工肝脏的制造;聚氨酯弹性体分离膜已逐渐替代纤维素膜,可将血液与渗析物分离开来。
二、聚氨酯作为生物吸收材料近年来,生物吸收性高分子以其独特的性能引起了科研部门和医学界人士越来越多的兴趣。
经过数十年的研究与临床应用,一些脂肪族聚酯类生物降解材料比如聚乙交酯、聚丙交酯、聚己内酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯等的均聚物或共聚物,已经证明是性能理想的生物吸收材料。
它们的降解产物是人体在新陈代谢过程中本身固有的,其生物无毒性得到了证实。
聚氨酯材料作为生物吸收材料的主要问题是异氰酸酯的降解产物胺类具有生物毒性。
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。
医药用高分子材料——聚乳酸(精)

医药用高分子材料——聚乳酸聚乳酸(PAL)也称为聚丙交酯,属于聚酯家族。
它是以乳酸为主要原料聚合得到的聚合物,原料来源充分而且可以再生。
聚乳酸的生产过程无污染,而且产品可以生物降解,实现在自然界中的循环,因此是理想的绿色高分子材料。
聚乳酸作为一种新型的高分子聚合材料有良好的生物相容性和生物降解性,是FDA认可的一类生物降解材料,最终降解产物是二氧化碳和水,对人体无毒、无刺激,因此聚乳酸及其共聚物已经成为生物医用材料中最受重视的材料之一。
20世纪50年代,由丙交酯(LA)开环聚合制得了高分子量的聚乳酸,但由于这类脂肪族聚酯对热和水比较敏感,长时间未引起人们的足够重视。
直到20世纪60年代,科学工作者重新研究PAL对水敏感这一特征时,发现聚乳酸适合作为可降解手术缝合线材料。
1966年,Kulkami等提出低分子量的PAL能够在体内降解,最终的代谢产物是CO2和H2O,中间产物乳酸也是体内正常代谢的产物,不会在体内积累,因此PAL在生物体内降解后不会对生物产生不良影响。
随后报道了高分子量的PAL也能在人体内降解,由此引发了以这类材料作为生物医用材料的开端。
1 聚乳酸及其共聚物在缓释药物中的作用缓释、控释制剂又称为缓释控释给药系统(sustained and controlled release drug delivery system),不需要频繁给药,能够在较长时间内维持体内有效的药物浓度,从而可以大大提高药效和降低毒副作用[4]。
聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、稳定性差、易降解及毒副作用大的药物控释制剂的载体,有效的拓宽了给药的途径,减少了给药的次数和给药量,提高了药物的生物利用度,最大限度的减少药物对全身特别是肝、肾的毒副作用。
高相对分子量聚乳酸用作缓释药物制剂的载体可分为两种:一是使用聚乳酸制作药物胶囊,可有效抑制吞噬细菌的作用,让药物定量持续释放以保持血药相当平稳;另一种是作为-囊膜材料用于药物酶制剂、生物制品微粒及微球的微型包覆膜,更有效控制药物剂量的平稳释放。
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。
医用高分子的分类(精)

医用高分子材料的分类学校名称:华南农业大学院系名称:材料与能源学院时间:2017年2月27日1.医用高分子材料1.1简介及分类1.2分类1.2.2按用途分类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如血浆袋、注射器等。
(2)与皮肤、粘膜接触的材料如手术用手套、吸氧管、假肢等(3)与人体组织短期接触的材料如人工心脏、人工肺、人造皮肤等。
(4)长期植入体内的材料人工关节、手术缝合线、组织粘合剂等(5)药用高分子如聚青霉素1.2.3材料分类——常用的分类方法(1)按材料的来源分类1、天然医用高分子材料如胶原、明胶等。
2、人工合成医用高分子材料如聚氨酯、硅橡胶、聚酯等。
3、天然生物组织与器官(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。
3、生物吸收高分子材料如用聚乳酸制成的体内手术缝合线、体内粘合剂等。
(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(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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医用高分子材料要求
学校名称:华南农业大学
院系名称:材料与能源学院
时间:2017年2月27日
3.结构与性能
3.1材料要求
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。
同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。
2.适应性:与医疗用品中其他材料的适应性,材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。
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。
3.物理、化学和机械性能: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。
不同性能的医用高分子材料可根据其具体情况选择合适的灭菌方式
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。
此外,医用高分子材料还需要优异的加工成型性,易加工成需要的复杂形状的。
3.2生物相容性
生物相容性是生物医用材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物、物
理、化学反应,以及人体对这些反应的忍受程度。
1.血液相容性:若材料用于心血管系统与血液直接接触,主要考察与血液的相互作用,成为血液相容性(blood compatibility)
2.组织相容性:若与心血管系统外的组织和器官接触,主要考察与组织的相互作用,成为组织相容性(tissue compatibility)或一般生物相容性
参考文献
[1] 李小静,张东慧,张瑾,等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶,2016
[2]杂志社学术部,医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复,2010,14(8)。