医用高分子材料

聚四氟乙烯（PTFE），俗称“塑料王”，具有优良的化学稳 定性、耐腐蚀性、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性和良好的 抗老化耐力。主要应用于隆鼻术,他是一种惰性膨体聚合物,其 内部由许多结节组成,结与结之间细小的纤维多方向立体交织 在一起,形成超微多空的结构。他的主要性能如下:非极性、线 性结晶聚合物,一般结晶度在55%～75%之间,有时高达94%;分 子量一般为40万到100万之间,化学稳定性良好,耐强酸强碱强 氧化剂等,甚至于耐受王水的腐蚀,对很多物质均无黏附作用。
几种常用的医用高分子材料介绍
聚乳酸(PLA)，由生物发
酵生产的乳酸经人工化学 合成而得的热塑性聚合物， 具有良好的生物相容性与 可降解性和良好的机械加 工性等优点，还是低能耗 的生态环保型材料。被广 泛应用于医疗及卫生用品 绷带、人造骨骼及移植用 品、药物释放等生物医用 材料，产品购物袋、食品 容器、包装膜等可生物降 解的包装材料和无纺布、 纺织纤维等生态纤维材料。
聚四氟乙烯烧杯
新型生物医用高分子材料的 研究和应用获重要进展
中科院长春应化所陈学思、景遐斌研究员带领生物课题组的科研人员，于2000年 承担了“新型生物医用高分子材料的研究和应用探索”项目。他们从可生物降解的高分 子材料的结构设计出发，制备了不同种类的生物医用高分子材料，并对其基本性能、功 能化、材料制备、生物学评价和临床应用进行了研究。经通过调控主链微观结构获得了 功能化高分子材料，合成了新的可生物降解导电高分子材料等，取得了一系列突破性进 展。首次采用了高选择性的立体嵌段聚乳酸为材料，与蛋白质药物胰岛素进行立体复合， 得到了通过立体复合作用结合的高载药量聚乳酸―蛋白质复合物。创造性地提出了“乳 液电纺技术”，实现了两种溶解性不同的药物同时担载和可控释放，使药物和载体聚合 物品种的组合和搭配不再受“共同溶剂”的限制，完成了多种药物缓释剂的临床前实验。 制备了可用于神经修复和心脏支架材料的电活性可降解高分子材料和用于骨修复的纳米 粒子增强脂肪族聚酯复合材料等。 （来源于： 中国化工信息网）
分类
根据使用的目的或用途，医
用高分子材料还可分为心血 管系统、软组织及硬组织等 修复材料。
其他分类
①一般医疗及看护用具：如眼带、洗肠器、注射针、
直肠镜、腹带和连结管等；②麻醉及手术室用具： 如吸引器、缝线、咽头镜、血管注射用具等； ③检查
及检查室用具：如采血管、采血瓶、心电图用的电极、
试验管、培养皿等。
按照不同的性质，医用高分子材料 可分为：非降解型和可降解型两类。
非降解型 可降解型
可降解型高分子主要包括胶原、 线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤 非降解型高分子主要包括聚 乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、 芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲 醛等。 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 2）与皮肤、粘膜接触的材料 3）与人体组织短期接触的材料 4）长期植入体内的材料 5）药用高分子 维9年世界第一颗人造心脏于临床应用，跳动3天
部分人工脏器的临床应用历史
• • • • • • • • • • 人工骨： 1940年H.R.Bohlman 人工肾： 1943年W.J.Kolff 人工气管； 1948年O.Tclaqett 人工血管： 1951年J.H.Grinndlay 人工食管： 1951年Z.D.Baronofaky 心脏起搏器：1952年P.M.Iou 人工关节： 1954年B.Walldius 人工瓣膜： 1957年J.H.Stuckey 人工肺： 1958年D.C.Shechter 全人工心肺：1982年W.C.Derries
简介： 医用高分子材料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。
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、聚甲基苯烯酸甲酯和聚氨酯等。
对周围组织不会引 起炎症反应 ;
2) 人造皮肤材料 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。
容材料及心脏起搏器等；②体外器官和装置：
如人工心肺机、人工肾、人工肝、人工脾、麻 痹肢刺激器、电子假肢、假齿、假眼、假发等。
3种主要制品种类：
人造脏器(Artificial organ)、医疗器械和 药物剂型。
药物 剂型
医用高分子材料的一些应用
1) 血液相容性材料与人工心脏 许多医用高分子在应用中需长期与肌体接触， 必须有良好的生物相容性，其中血液相容性是最 重要的性能。人工心脏、人工肾脏、人工肝脏、 人工血管等脏器和部件长期与血液接触，因此要 求材料必须具有优良的抗血栓性能。而医用高分 子材料研发过程中的一个巨大难题正是材料的抗 血栓问题，也是今后医用高分子材料研究中的首 要问题。
聚乙丙交酯（PLGA）， 由两种单体乳酸和羟基乙 酸无规聚合而成，是一种 可降解的功能高分子有机 化合物，具有良好的生物 相容性、无毒、良好的成 囊和成膜的性能。被广泛 应用于制药、医用工程材 料和现代化工业领域，如 手术缝合线，防粘连膜， 组织工程支架。
聚丙烯腈纤维（俗称人造羊毛）
聚丙烯腈（PAN）,其单体丙烯腈是重要的合成纤维原料,PAN含 量为89%共聚物称为腈纶,用于医学应用中的人工血管、超滤装置 和透析型人工肾中中空纤维的制造。PAN纤维经高温碳化可以制 成碳纤维,用于增强复合材料以制作假肢、假牙、人工肌腱、韧带 牙槽骨、下颌骨以及软骨等。此外,丙烯腈还可以和其他的聚合物 形成共聚物应用于医学的其他方面,例如脑动脉瘤加固保护剂等。 PAN基的碳纤维还具有良好的吸附特性,可以用于制作吸附性人工 肾,人工肝等。
人造 脏器
①内脏： 如代用血管、人工心脏、人工胆管、
人工骨和人工关节、人工血浆、人工皮肤、整
医疗 器械
①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，或使药物缓慢放出而延长药物作用 时间。； ②聚合物药物： 将具有药性 的低分子化合物，通过共价键或离子键与 惰性水溶性聚合物载体的侧基连接，制成 聚合物药物。
（来源于： 《CPRJ中国塑料橡膠》及雅式橡塑网）
发展 趋势
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Future…
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Future…
3
Future…
4
Future…
End.
The
Thanks for watching!
Goodbye~
3 )医用粘合剂
粘合剂作为高分子材料中的一大类别，近年来 已扩展到医疗卫生部门，并且其适用范围正随着粘合剂性能 的提高、使用趋于简便而不断扩大。医用粘合剂在医学临床 中有十分重要的作用。在外科手术中，医用粘合剂用于某些 器官和组织的局部粘合和修补；手术后缝合处微血管渗血的 制止；骨科手术中骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用 于牙齿的修补等。 最早用于齿科软组织粘合的粘合剂是α－氰基丙烯酸烷基 酯。但这种粘合剂在有大量水分存在的口腔中粘结比较团难， 所以现在已不再使用。取而代之的是称为EDH的组织粘合剂。 EDH组织粘合剂的组成是α－氰基丙烯酸甲酯、丁腈橡胶和 聚异氰酸酯按100:100:10～20（重量比）的比例配制而成， 再制成6％～7％的硝基甲烷溶液。
02
03
不会产生遗传毒性和致癌 ;
04
不会产生免疫毒性 ;
01
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 ;
08
医用高分子 材料的基本 要求：
易于加工成所 需要的、复杂 的形态。
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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 ;
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07 能经受必要的 灭菌过程而不 变形 ; 具有良好的血液 相容性 ;
复合材料
Medical Polymeric Materials 报告人： 李强 专业班级：化工-1203 同组人员：张荆洪 叶博斯 黄朝晖 杨小涛
功 能 材 料
聚 合 物
王继佩 汤方琪 周欢 金龙
PVC/PVDC
纱布
多孔降解支架
吸水高分子
定义：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。
“智能型生物可吸收导电高分子纳米复合 材料与电刺激定向诱导组织再生”技术获 重要进展
中科院长春应化所科技人员在国家“863计划”课题的支持下，通过与在生物可吸 收导电高分子，羟基磷灰石纳米复合材料和电刺激定向诱导组织再生等方面进行了研究， 国际上首先将生物可吸收的导电高分子共聚物与电刺激技术相结合应用于骨科修复，开 发了电活性智能骨修复材料、骨科固定融合器件和电刺激增强骨再生等新技术，在提高 材料的生物降解性、力学性能、成骨生物活性和有效持续控制生长因子基因释放等方面 取得进展。所制备的材料和器件具有良好的生物相容性，达到了国家对植入材料的生物 安全性要求。材料的细胞担载能力明显提高，具有骨传导和诱导活性，对骨缺损的愈合 能力和愈合质量有明显提高。 （来源于：中国科学院长春应用化学研究所网站、中国医药报）
医用塑料制品的未来
Transparency Market Research(透明度市场研究)新发布的一项市场研究报告称， 2012-2018年期间，医用高分子材料的全球需求将以5.6%的复合年增长率持续上升。 2011年，医用高分子材料市场值为84亿美元，需求为439.10万吨。2018年，需求预计 将达641.17万吨。随着人口老龄化程度的加剧，一次性医疗器械市场需求潜力增加，大 部分医用塑料将应用于这一市场。 “高分子材料因成本低、性能优越，在一次性医疗 器械领域的应用原来越广。家庭保健直接影响一次性医疗器械的销售情况，”该报告称， “这样的趋势也有助于推动生物可降解塑料的研发和使用，生物可降解塑料是医用塑料 的主要特征之一。”该报告指出，在医用高分子材料市场中，纤维和树脂居主导地位， 2011年占全球消费量的85%以上。PVC和PP是消耗量最高的树脂，占2011年总销量的 55%以上。SBC、TPU、TPO、液体硅橡胶和TPV等弹性体是医用塑料领域的第二大消耗 性产品，2011年消费量超过55万吨。