医用高分子材料的用途(精)
医用高分子材料的研究和应用
医用高分子材料的研究和应用随着医学技术的不断发展,医用材料和器械的发展也越来越迅速。
其中,医用高分子材料是近年来备受关注的一个领域。
医用高分子材料具有多种优异的性能,如生物相容性好、可降解性强、可改变形态等。
它们被广泛应用于医疗设备、医用耗材、医用敷料等领域,并且在制造假体、修复组织等方面都有很大的应用前景。
1. 常见的医用高分子材料常见的医用高分子材料有许多种,比如:聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚乙二醇(PEG)、聚苯乙烯(PS)等。
这些材料的特点各不相同,适用于不同的领域和应用场景。
聚乳酸(PLA):PLA是一种生物降解的高分子材料,具有优异的可降解性和生物相容性,适用于制造可降解的医疗器械或打印组织的模型。
聚乳酸-羟基乙酸(PLGA):PLGA是一种可注射性、可分解性的聚合物材料,广泛应用于药物缓释、制备微球、纳米颗粒等领域。
聚己内酯(PCL):PCL是一种具有优异生物相容性、生物可降解性的高分子材料,尤其适用于制造组织支架、修复软骨等方面。
聚乙二醇(PEG):PEG是一种较为特殊的高分子材料,其分子结构具有特殊的亲水性,因此其被广泛应用于制造各种医用耗材、药物缓释等方面。
聚苯乙烯(PS):PS是一种常用的医用高分子材料,常常被用于制造医用耳塞、医用口罩等消耗品。
2. 医用高分子材料的应用(1)医用器械领域:医用高分子材料被广泛应用于制造医学器械,如输液管路、导管、压力传感器、心脏起搏器、人工心脏瓣膜等。
这些器械一般需要具备生物相容性和可靠的性能,医用高分子材料的应用可以满足这些要求。
(2)医用敷料领域:医用高分子材料还被运用于制造医疗用敷料,如止血、吸收、覆盖敷料等。
这类敷料对于血液凝血、伤口治疗、组织修复等方面起到了至关重要的作用。
(3)组织修复和再生领域:医用高分子材料的可降解性、多孔性及微纳工程等独特的性质,使得它们在组织修复和再生方面具有广阔的应用前景。
医用高分子材料及制品
医用高分子材料及制品
医用高分子材料是指用于医疗器械、医疗设备以及医药包装等医疗领域的材料。
医用高分子材料具有优异的生物相容性、生物降解性、耐磨损性、耐腐蚀性和耐高温性能,因此在医疗领域得到了广泛的应用。
首先,医用高分子材料在医疗器械方面具有重要作用。
例如,医用高分子材料
可以用于制造手术器械、注射器、输液管等医疗器械,这些器械需要具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,以确保在医疗过程中不会对患者造成伤害。
其次,医用高分子材料在医疗设备方面也发挥着重要作用。
例如,医用高分子
材料可以用于制造医用影像设备的外壳、医用检测设备的传感器等部件,这些设备需要具有良好的耐磨损性和耐高温性能,以确保设备的稳定运行和长期使用。
此外,医用高分子材料在医药包装方面也有着重要的应用。
医用高分子材料可
以用于制造药品包装瓶、输液袋、药品袋等包装材料,这些包装材料需要具有良好的生物相容性和生物降解性,以确保药品的安全使用和环境友好。
总的来说,医用高分子材料及制品在医疗领域具有重要的地位和作用,它们为
医疗器械、医疗设备以及医药包装等提供了优异的材料选择,为人类的健康事业做出了重要的贡献。
随着医疗技术的不断发展和进步,相信医用高分子材料及制品将会有更广阔的应用前景,为医疗领域带来更多的创新和发展。
高分子材料的用途
高分子材料的用途
首先,高分子材料在塑料制品方面有着广泛的应用。
我们生活中几乎无处不在
的塑料制品,如塑料袋、塑料瓶、塑料桶等,都是由高分子材料制成的。
由于高分子材料具有良好的可塑性和耐磨性,因此它们在塑料制品的生产中得到了广泛的应用,为人们的生活提供了极大的便利。
其次,高分子材料在医疗器械方面也有着重要的用途。
医用高分子材料如医用
塑料、医用橡胶等,具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,能够有效地满足医疗器械对材料的要求。
在医疗器械的制造中,高分子材料被广泛应用于手术器械、医用包装、医用导管等方面,为医疗行业的发展做出了重要贡献。
此外,高分子材料在建筑材料领域也有着重要的应用。
例如,聚合物改性沥青、聚合物水泥防水涂料等,都是由高分子材料制成的。
这些材料具有良好的耐候性和耐腐蚀性,能够有效地延长建筑材料的使用寿命,提高建筑物的耐久性,为建筑行业的发展做出了重要贡献。
另外,高分子材料在包装材料领域也有着广泛的应用。
由于高分子材料具有良
好的柔韧性和耐磨性,因此它们在包装材料的生产中得到了广泛的应用。
例如,聚乙烯、聚丙烯等高分子材料被广泛应用于食品包装、日用品包装等方面,为包装行业的发展提供了重要支持。
总的来说,高分子材料具有广泛的应用前景,它们在塑料制品、医疗器械、建
筑材料、包装材料等领域都有着重要的用途。
随着科学技术的不断进步,相信高分子材料在未来会有更广阔的发展空间,为人类的生活带来更多的便利和惊喜。
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种应用于医疗领域的高科技材料,具有多种优异的性能和功能。
它们被广泛应用于生物医学领域,包括医疗器械、药物控释系统、组织工程和药物传递等方面。
这些材料不仅可以提高医疗器械的功能,还可以改善治疗的效果,减少患者的痛苦,提高患者的生活质量。
一种常见的医用功能高分子材料是生物可降解聚合物。
这些材料通常由可降解聚酯或聚胺酯等构成,它们可以在体内渐渐分解,最终被代谢掉。
这种材料可以用于制备可降解缝合线、骨修复材料和组织工程支架等。
因为可降解性,这些材料不需要二次手术去除,减少了病人的痛苦和康复时间。
同时,这些材料的表面可以进行改性,以提高其生物相容性和降低感染风险。
另一类医用功能高分子材料是生物活性高分子材料。
这些材料可以释放具有生物活性的物质,如药物、生长因子和细胞,以促进组织修复和再生。
例如,可以制备一种具有药物控释功能的材料,将药物包裹在材料中,并通过缓慢释放来治疗疾病。
这种材料可以用于制备药物输送系统、药物控释片和药物填充剂等。
此外,也可以将细胞或生长因子植入材料中,以促进组织生长和修复。
这些材料可以用于制备生物活性支架、人工器官和组织工程补丁等。
还有一类医用功能高分子材料是智能响应性高分子材料。
这些材料具有对外界刺激(如温度、光、pH值等)响应的能力,并根据刺激的变化产生相应的物理或化学变化。
这种材料可以用于制备智能响应性医疗器械和药物控释系统。
例如,可以制备一种具有温度敏感性的材料,当温度超过一定阈值时,材料会自动释放药物,以达到治疗的目的。
这种材料可以用于制备热敏性药物控释系统、温度感应型植入器件等。
此外,也可以制备具有光敏性或pH值敏感性的材料,以实现更精确的药物控释和治疗效果。
总之,医用功能高分子材料在医疗领域具有广泛的应用前景。
它们通过改进医疗器械和药物输送系统的性能,提高医疗效果和治疗效率。
随着材料科学和生物医学技术的不断发展,相信医用功能高分子材料将会在未来的医疗领域发挥更重要的作用。
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。
生物医用高分子材料的合成与应用
生物医用高分子材料的合成与应用近年来,随着生物医学技术的快速发展,生物医用高分子材料已经成为最具发展潜力的材料之一。
生物医用高分子材料是指具有良好生物相容性和生物可降解性的高分子化合物,它们可以广泛应用于生物医学领域,如医用生态材料、生物医学成像、药物传递和生物传感器等。
本文将介绍几种常见的生物医用高分子材料的合成与应用。
一、聚乳酸(PLA)聚乳酸是一种崭新的生物医用高分子材料,具有可降解性和良好的生物相容性。
它可以被分解为CO2和H2O,不会对环境造成污染,具有广泛的应用前景。
PLA可以制备成各种形状的材料,如纤维、薄膜、泡沫等,可以广泛应用于医疗器械、生物支架、药物传递等。
二、聚己内酯(PCL)聚己内酯是一种生物降解型的高分子材料,具有良好的生物相容性和可加工性。
它可以被多种酶类和水解作用降解为健康无害的产物,是理想的生物医用高分子材料。
PCL可以制备成各种形状的材料,如支架、膜、微球等,可以广泛应用于组织工程、骨修复、神经修复和皮肤再生等领域。
三、聚乳酸-聚己内酯共聚物(PLGA)聚乳酸-聚己内酯共聚物是一种创新型的生物医用高分子材料,它是由聚乳酸和聚己内酯两种单体共聚而成的高分子化合物。
PLGA具有优于单体的降解性能和生物相容性,还可以通过改变单体的比例来调节其降解速率和物理性质。
PLGA可以制备成各种形状的材料,如支架、微粒、微胶囊等,可以广泛应用于药物控释和组织工程等领域。
四、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)聚(甲基丙烯酸甲酯)是一种非可降解型的高分子材料,具有良好的生物相容性和可加工性。
它可以制备成各种形状的材料,如支架、薄膜、微球等,可以广泛应用于组织修复、药物传递和生物成像等领域。
五、羟基磷灰石(HAP)羟基磷灰石是一种无机骨修复材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性。
它可以为体内的骨细胞提供生长所需的矿物质和微量元素,具有促进骨组织再生的作用。
HAP可以制备成支架、微球、薄膜等形状,可以广泛应用于口腔、骨科等领域。
高分子材料在生物医用领域的应用研究
高分子材料在生物医用领域的应用研究在当今科技飞速发展的时代,高分子材料以其独特的性能在生物医用领域发挥着日益重要的作用。
这些材料不仅为医疗技术的进步提供了有力支持,还为改善人类健康状况带来了新的希望。
高分子材料之所以能在生物医用领域大展身手,主要得益于它们具有一系列优异的特性。
首先,高分子材料的化学组成和结构可以进行精确调控,从而满足不同的生物医学需求。
例如,通过改变聚合物的单体种类、比例和聚合方式,可以调整材料的物理性能、生物相容性和降解速率等。
其次,高分子材料具有良好的加工性能,可以通过注塑、挤出、纺丝等多种方法制备成各种形状和尺寸的医疗器械和组织工程支架。
此外,它们还表现出相对较低的毒性和免疫原性,减少了对生物体的不良影响。
在生物医用领域,高分子材料的应用范围十分广泛。
其中,用于药物输送系统是一个重要的方面。
传统的药物治疗往往存在药物利用率低、副作用大等问题,而高分子材料制成的药物载体可以有效地解决这些难题。
例如,纳米粒子作为药物载体,可以实现药物的靶向输送,将药物精准地递送到病变部位,提高治疗效果的同时降低对正常组织的损伤。
聚合物胶束也是一种常见的药物载体,它能够增加难溶性药物的溶解度,延长药物在体内的循环时间。
组织工程是另一个高分子材料大显身手的领域。
组织工程旨在构建具有生物活性的组织或器官替代品,以修复或替代受损的组织和器官。
高分子材料在组织工程中可作为支架材料,为细胞的生长和分化提供适宜的微环境。
例如,聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)及其共聚物(PLGA)等可生物降解的高分子材料,具有良好的生物相容性和可调控的降解速率,被广泛用于骨组织工程、软骨组织工程等领域。
这些材料可以被制备成三维多孔支架,其孔隙结构和力学性能能够模拟天然组织的微环境,促进细胞的黏附、增殖和分化,最终实现组织的再生和修复。
此外,高分子材料在医疗器械方面也有着不可或缺的地位。
例如,人工心脏瓣膜、血管支架、缝合线等都离不开高分子材料的应用。
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。
生物医用高分子材料的研究和应用
生物医用高分子材料的研究和应用随着科学技术的不断发展,医学领域的研究也越来越深入。
近年来,高分子材料在生物医用领域中的应用逐渐得到了广泛的关注与应用。
高分子材料具有很好的生物相容性、可调控性和可塑性等特点,被广泛应用于生物医用领域中,包括药物缓释、植入物、组织工程、生物传感器等。
那么本文将从三个方面分别阐述高分子材料在生物医用的应用。
一、高分子材料在药物缓释中的应用药物缓释是指将药物包裹在高分子材料中,然后通过这些材料来缓慢释放药物的过程。
这种方法的优点是可以实现长时间持续释放的效果,减少药物使用的次数,并且可以有效降低药物的不良反应。
高分子材料在药物缓释中的应用主要包括两种方式:一是直接作为药物载体;二是在药物衣膜中添加高分子材料。
例如,聚酯、聚酰胺、聚乙二醇等高分子材料用于制备微粒药物应用于口服、注射、点滴等途径,多种高分子材料在制备药物缓释微球、纳米粒子等中具有良好的应用前景。
二、高分子材料在植入物方面的应用植入物是将一种物质或装置植入人体以代替或辅助生理功能的方法。
高分子材料的生物相容性、可控性与可塑性等多种优点,在制造植入物中具有重要价值。
例如,由生物降解的聚乳酸(PLA)、聚乳酸-共-羟基乙酸(PLGA)等高分子材料作为组织修复原材料,用于骨组织、软组织修复、心脏支架等方面,具有良好的应用前景。
此外,过去二十年来的发展,聚乳酸-共-羟基乙酸的成功应用, 也使得糖尿病可以新建一种可替代胰岛素的控制方式——内分泌弹性泵。
三、高分子材料在组织工程方面的应用组织工程技术目前已成为复杂器官和组织或者新型材料的产生的重要手段,可用于实现细胞、组织、器官、生物功能表达的控制。
体外组织工程制备三维组织修复和再生体,常采用胶状水凝胶。
有多种高分子材料可以用于制备水凝胶(如明胶、海藻酸盐、羟基磷灰石、玻璃细球等)。
这也为组织工程的实现提供了基础原材料。
目前水凝胶在生物医用中的使用越来越广泛,可以用于缺损处、神经修复和组织构建等方面。
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是指可以用于生物医学领域的高分子材料,它们具有生物相容性、生物降解性和生物活性等特点,广泛应用于医疗器械、组织工程、药物传递系统等领域。
生物医用高分子材料的研究和开发,对于提高医疗水平、改善生活质量具有重要意义。
首先,生物医用高分子材料在医疗器械领域具有重要应用。
例如,生物相容性良好的聚乳酸和聚己内酯等高分子材料,可以用于制备缝合线、支架等医疗器械,其生物降解性可以避免二次手术,减轻患者痛苦,加快伤口愈合。
另外,生物医用高分子材料还可以用于制备人工关节、人工血管等医疗器械,为患者提供更好的治疗方案。
其次,生物医用高分子材料在组织工程领域具有广阔前景。
通过生物医用高分子材料的设计和制备,可以构建人工骨骼、软骨、皮肤等组织工程产品,用于修复受损组织、替代器官,为患者提供更好的治疗选择。
例如,具有生物活性的生物医用高分子材料可以促进细胞黏附、增殖和分化,有助于组织再生和修复。
此外,生物医用高分子材料在药物传递系统领域也发挥着重要作用。
通过将药物载体与生物医用高分子材料结合,可以实现药物的缓释、靶向释放等功能,提高药物的疗效,减少药物的副作用。
例如,利用生物医用高分子材料制备的纳米载体可以有效提高药物的生物利用度,延长药物在体内的半衰期,为药物的治疗效果提供更好的保障。
综上所述,生物医用高分子材料在医疗器械、组织工程、药物传递系统等领域具有重要应用前景,对于提高医疗水平、改善生活质量具有重要意义。
随着生物医学技术的不断进步和生物医用高分子材料研究的深入,相信生物医用高分子材料将会在医疗领域发挥越来越重要的作用,为人类健康事业作出更大的贡献。
生物医用高分子材料的应用与发展
生物医用高分子材料的应用与发展生物材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料。
主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。
研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学,生物医用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、病理学、血液学等多种边缘学科。
目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。
由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。
医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。
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。
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。
1 医用高分子材料的特点及基本条件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。
a·生物功能性:因各种医用高分子材料的用途而异,如:作为缓释药物时,药物的缓释性能就是其生物功能性。
b·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。
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。
医用高分子材料应用
高分子材料应用前景---医用高分子材料医用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。
它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。
目前医用高分子材料的应用已遍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。
及整个医学领域(如: 人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等) 。
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。
高分子材料在生物医用成像中的应用有哪些
高分子材料在生物医用成像中的应用有哪些在现代医学领域,生物医用成像技术的不断发展为疾病的诊断、治疗和监测提供了强大的支持。
而高分子材料由于其独特的性质,在生物医用成像中发挥着越来越重要的作用。
高分子材料具有良好的生物相容性和可调节的物理化学性质,这使得它们能够被设计和制备成各种用于成像的载体和探针。
其中,常见的高分子材料包括聚乙烯醇(PVA)、聚乳酸(PLA)、聚乙醇酸(PGA)以及各种共聚物等。
在磁共振成像(MRI)中,高分子材料可以作为造影剂的载体。
例如,将顺磁性金属离子如钆(Gd)与高分子材料结合,形成大分子造影剂。
与传统的小分子造影剂相比,高分子造影剂具有更长的血液循环时间和更好的成像效果。
这是因为高分子材料能够有效地减少造影剂在体内的快速排泄,使其在病变部位有更多的积累,从而提高成像的对比度和准确性。
在光学成像中,高分子材料也有着广泛的应用。
量子点是一种具有优异光学性能的纳米材料,但由于其毒性和稳定性问题,限制了其在生物医学中的直接应用。
通过将量子点包裹在高分子材料中,可以有效地解决这些问题。
高分子材料能够提供一个稳定的环境,防止量子点的聚集和泄漏,同时降低其毒性。
此外,一些具有荧光特性的高分子材料本身也可以直接作为光学成像的探针,用于细胞标记和体内成像。
在超声成像中,高分子材料可以被制成微泡造影剂。
这些微泡通常由高分子外壳和内部的气体核心组成。
当超声波作用于微泡时,会产生强烈的回波信号,从而增强组织和血管的成像效果。
通过对高分子材料的表面进行修饰,可以实现微泡对特定组织或细胞的靶向作用,提高成像的特异性。
在正电子发射断层扫描(PET)和单光子发射计算机断层扫描(SPECT)等核素成像技术中,高分子材料同样能够发挥重要作用。
高分子材料可以用于包裹放射性核素,形成纳米粒子或微球,提高放射性药物在体内的稳定性和靶向性。
除了作为成像探针和造影剂的载体,高分子材料还可以用于构建成像设备的部件。
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。
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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医用高分子材料的用途
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.应用
(1)与生物体组织不直接接触的材料,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;
(2)与皮肤、粘膜接触的材料,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、橡皮膏等及人体整容修复材料(假肢、假耳、假眼、假鼻等);
(3)与人体组织短期接触的材料,如:人造血管、人工心脏、人工肺、人工肾脏、渗析膜人造皮肤等;
微型人工肺
(4)长期植入体内的材料,如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、手术缝合线及组织粘合剂等;
(5)药用高分子,包括大分子化药物和药物高分子。
大分子化药物是指将传统的小分子药物大分子化,如聚青霉素;药物高分子是指本身就有药理功能的高分子,如阴离子聚合物型的干扰素诱发剂。
不同用途的医用高分子材料需要根据使用环境以及对材料的物理、化学及生物学性能要求选用合适的材料。
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)。