医用高分子材料的研究进展

医用高分子材料的研究进展

杜志堂

（华南师范大学经济与管理学院）

〔摘要〕本文主要介绍了医用高分子材料的应用、分类 , 综述医用高分子材料在生物医学上的研究进展，并展望其应用前景.

〔关键词〕高分子材料医学工程

Research Progress of Biomedical Polymer Materials in

Medicine

Du Zhi-tang

〔Abstract〕This article introduces biomedical polymer material development and the research achievement of biomedical polymer materials,.The trend of biomedical polymer materials in the future was also prospected.

〔Keywords〕Polymer Materials ;Medical Engineering

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)。

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。

一般要满足下列基本条件:

(1)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

(2)对周围组织不会引起炎症反应

(3)不会产生遗传毒性和致癌

(4)不会产生免疫毒性

(5)长期植入体内也应该保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能

(6)具有良好的血液相容性

(7)能经受必要的灭菌过程而不变形

(8)易于加工成所需要的、复杂的形态

2 医用高分子材料的种类和应用

目前所应用的医用高分子材料有聚醚聚氨酯、聚四氟乙烯、聚乙烯醇、硅橡胶、聚酯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙二醇、聚乳酸天然高分子材料等 , 被广泛应用于植入性生物材料和人工脏器、介入器材、口腔材料、卫生材料及敷料、医用缝合粘合材料、医用高分子和医用橡胶制品、体外循环设备。主要分类如下:

①植入体内,永久性替代损伤的器官或组织。例如人工血管、工心脏瓣膜、人工晶体、左心辅助装置、人工关节、人工食管、人工胆管等。此外 , 在体外替代损伤器官的有人工肾、人工肺等。

②修复人体某部分缺陷的组织。如人工皮肤、骨修复材料等。

③医疗器械中 , 一次性使用的无菌高分子材料。例如一次性使用无菌输液瓶、输液袋、输液器、注射器、静脉留置针、腹膜透析液袋、血袋等; 以及各种插管、导管检验用具、手术室用具、诊疗用具和绷带等。

④药用高分子材料。与低分子药物相比 , 药用高分子材料具有低毒、高效、缓释、长效、可定点释放等优点。

⑤医药包装用高分子材料。包装药物的高分子材料可分为软、硬两种类型。硬性材料（如聚酯等）特点是强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好 ,可替代玻璃容器和金属容器。软性材料（如: 聚乙烯、聚丙烯）可加工成复合薄膜。

高分子材料在医用领域已占据了相当重要的地位,对于不同用途的医用高分子材料，往往又有一些具体要求。在医用高分子材料进入临床应用之前，都必须对材料本身的物理性能、机械性能以及材料与生物体或人体的相互适应性进行

全而评价。通过评价之后经国家管理部门批准才能临床使用。

㈠硅橡胶在医疗上的研究进展与应用

橡胶表现出疏水性、耐氧化以及抗老化性。此外，在正常使用温度(250度以下)不发生裂解、氧化等反应，故又具有优异的耐热性，可用作医疗器械、人造脏器和药物缓释体系。对人体有良好的生物相容性。正因为硅橡胶具有以上的特点，从而成为典型的医用高分子材料并获得广泛的应用。硅橡胶模拟制品可长期埋置于人体内作为人体内某个部位不可缺少的元件。包括脑积水引流装置、人工肺、视网膜植入物、人工脑膜喉头、人工手指、手掌关节、人造鼓膜、牙齿印膜及托牙组织面软衬垫、人工心脏瓣膜附件、人工肌腱以及用于消化系统和妇外科制品的各种导管等。脑积水引流装置是最旱的硅橡胶植入物，上世纪50年代开始被成功地应用于医疗方面，至今为止，硅橡胶仍是这一装置的惟一材料。

人造鼓膜的研究，最早开始于1960年，是将结构类似于人体鼓膜的硅橡胶薄膜贴补在穿孔的鼓膜上。复合人工脑膜用于修补外伤性硬脑膜缺损及因切除肿瘤在硬脑膜的基蒂或浸润区所造成的硬脑膜和硬脊膜缺损。1963年，硅橡胶人工指关节推向市场。1964年，开发出人工心脏瓣膜产品。但由于硅橡胶的异物效应仍不能全部消除，容易引发癌症，因此有逐渐被代用的趋向。硅橡胶在整容和修复方面也有很广地应用。如：人工颅骨的修复，在用尼龙、聚醋纤维等增强后作人造皮肤，提高视力的隐性眼镜，修补面容的缺陷，修补前额、鼻、下颌、颈部，治疗外耳的缺损，以及争议较大的人工乳房等。在医疗器械方面，硅橡胶可作为导管短期置入人体的某个部位，作为抢救和治疗各种病例的重要辅助材料和手段。如：为肝功能不全、肠瘘、烧伤等病人进行补液用的静插管，为急慢性功能衰竭病人解除药物中毒的动静外瘘管和腹膜透吸管，以及导尿管、输液管、泄压管、胸腔引流管、中耳炎通气管、洗胃管、灌肠器等一次医疗用品。此外，硅胶材料还可用于人工心肺机、膜式人工肺、胎儿吸引器吸头、医用电极板基质及生物传感器包装材料等。硅橡胶还可作为消泡剂治疗某些疾病。如：用于抢救急性肺水肿，可迅速疏通呼吸道，改善缺氧状况，减少或避免因泡沫阻塞气流通过而导致的窒息死亡；感冒咳嗽患者服用含硅油的糖浆可有效减少支气管分泌液起泡，使咳嗽大为减弱等。

㈡聚氯乙烯（PVC）在医疗中的研究进展与应用