医用高分子材料文献

医用高分子材料

09工艺试点董鑫

一．摘要。医用高分子材料的简介：医用高分子材料是生物医用材料的一个重要组成部分，是一类用于诊断、治疗和器官再生的材料，具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用，生物医用材料的发展历史、医用高分子材料的来源和已经取得的一些实际应用。生物医用材料是人工器官和医疗器械的基础，迄今已有几千年的发展历史，而生物医用高分子作为生物医用材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料，鉴于其具有原料来源广泛、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。

二.关键词发展过程及应用领域; 组成材料；在医学上的用途；未来的发展

2.1发展过程及应用领域：人类使用高分子材料的历史，可以追溯到7000年前。我国浙江省余姚县出土的河姆渡文化遗址中（距今7000年），发现了涂有大漆的木碗，我国西汉时期（公元前200年至公元8年）已有麻布增强大漆树脂而成的脱胎漆器技术，这应是世界上最早的“树脂基复合材料”。蚕丝的使用可以追溯到4－5千年前，在浙江吴兴出土了中国4－5千年前的蚕丝织物。考古发现，我国于西汉时期已出现造纸技术，使用原料是蚕丝渣，麻布，公元105年（东汉）蔡伦发明“造纸”只是造纸术的进一步改进。造纸术于公元8世纪左右才传入阿拉伯并进一步传入欧洲。

由天然高分子化学改性或由人工合成探索新高分子材料的近代高分子材料研究始于19世纪中页。1844年Goodyear（美国）发明的天然橡胶硫化技术，开创了近代的高分子材料研究。1868年出现了硝基纤维素酯用樟脑作增塑剂，制赛璐珞的技术，从而出现了塑料。1890年出现了硝基纤维素酯用乙醇做溶剂湿法纺丝的成纤技术，从而出现了人造纤维。1895年左右出现了用帆布增强硫化橡胶制轮胎的技术，这是首次出现的近代技术的复合材料。1905年出现纤维素以碱性二硫化碳为溶剂制造粘胶丝技术。1907年出现了酚醛树脂合成技术，并与1910年实现工业化生产，用于制造电工绝缘材料（俗称电木）。1940年出现用玻璃纤维增强热固性树脂的“玻璃钢”制造技术。

大量合成高分子材料的涌现始于上世纪30年代以后，由于高分子化学的发展，带动了相关产业的发展，再加上客观上第二次世界大战及以后的备战需求，促进了大批的新高分子材料的产生。例如，1927年出现了聚氯乙稀塑料，1931年出现了氯丁橡胶的生产，1932年出现了丁钠橡胶的生产，1938年出现了尼龙66的纤维，1940年出现了丁基橡胶和丁苯橡胶的生产，1943年出现了有机硅树脂，1946年出现氟塑料，1947年出现环氧树脂，1950年出现聚丙烯腈纤维，1953年出现PET聚酯纤维，1954年出现低压聚合法合成的聚乙烯、聚丙烯树脂，1957年出现聚碳酸酯树脂，60年代以后又出现了聚苯并噁唑，聚酰亚胺，聚芳砜，聚芳醚酮等耐高温合成树脂，1964年出现高强度碳纤维，1972年出现高强度芳香聚酰胺纤维等。

随着世界经济的高速发展，人类社会对材料的需求也日益多样化，从而导致了上世纪

60年代以后，在多种基本高分子材料问世的背景下，高分子材料向国民经济各个领域飞速扩展的局面。但这种扩展已不再是新高分子化合物的研制为主线，而是根据现有基本高分子化合物，面向市场，面向具体应用目标的丰富多彩的市场产品的开发。目前高分子材料已深入应用到国民经济、人类生活的各个方面，成为了人类社会继金属材料，无机材料之后的第三大材料。

生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用功能高分子材料中有的可以全部植人体内，有的也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。随着现代生物工程技术的高度发展，又使得利用生物体合成生物材料成为可能。此类材料由于具有良好的生物相容性和生物降解性备受世人瞩目。合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。

.生物医用高分子材料的特性要求：医用高分子材料，是指在医学上使用的高分子材料。其对于挽救生命．救治伤残．提高人类生活质量等方面具有重要意义。能被用于医疗领域作为医用材料就必须有着它独特的性质，性能要求也必须十分苛刻。通过归纳，应当符合以下要求：（1）生物相容性。生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互作用情况的。是作为医用材料必不可少的条件．包括血液相容性，组织相容性，生物降解吸收性。（1）生物功能性。生物功能性是指生物材料具有在其植入位置上行使功能所要求的物理和化学性质．具体有：可检查．诊断疾病；可辅助治疗疾病；可满足脏器对维持或延长生命功能的性能要求；可改变药物吸收途径：控制药物释放速度、部位．满足疾病治疗要求的功能等。（3）无毒性。无毒性即化学惰性。此外，还应具备耐生物化．物理和力学稳定性。易加工成型，材料易得、价格适当．便于消毒灭菌；以及还要防止在医用高分子材料生产。加工过程中引入对人体有害的物质。（4）可加工性：能够成型、消毒(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒、酒精消毒)等

2.2 组成材料生物医学材料是指一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成品都已经被广泛应用于临床和科研。一般而言，临床医学对生物医学材料有以下基本的要求:无毒性，不致癌，不致畸，不引起人体细胞的突发和组织细胞的反应；与人体组织相容性好，不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；具有与天然组织相适应的物理机械特性；针对不同的使用目的具有特定的功能。例如：生物医学高分子材料（Biomedical Polymer）有天然的和合成的两种，发展最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中