生物医用高分子方聪温志敏汪洋(一)生物医用高分子材料概述定义:生物医用材料是指具有特殊性能、特殊功能,用于人工器官外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗、保健领域而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料。(2)生物医用高分子材料的基本要求(1)良好的生物医学性能(2)耐生物老化性(3)生物相容性要好(组织相容性、血液相容性)(4)易于加工成型和消毒(3)生物医用高分子材料的分类天然生物医用高分子如:胶原、明胶、丝蛋白、甲亢素及衍生物人工合成的医用高分子可降解高分子(短期植入体内)如:聚乳酸不可降解高分子(长期植入或体外运用)如:聚氨酯、硅橡胶、聚乙烯醇、聚四氟乙烯(4)生物医用高分子材料的应用人工心脏指能部分或完全代替人体心脏的临时或永久性的装置,由微机控制、微型电动机带动的机械泵。主要材料加成型硅橡胶聚氨酯聚四氟乙烯织物聚烯烃橡胶性能要求一般医用高分子通性柔性、弹性耐疲劳性抗血栓性人工皮肤人工皮肤是指利用工程学和细胞生物学的原理和方法,在体外人工研制的皮肤代用品,用来修复、替代缺损的皮肤组织。人工皮肤高度近似人类皮肤,在治疗烧伤、烫伤方面具有减轻患者疼痛,愈后不留瘢痕的特效,并且对治疗糖尿病足等长期难愈性溃疡具有良好疗效。据报道,日本市场上近年出现一种高效人造皮肤,对严重烧伤的患者十分有效。这种人造皮肤的原料是甲壳质材料,从螃蟹壳、虾壳等中萃取出来,经过抽制成丝,再进行编织。这种人造皮肤具有生理活性,可代替正常皮肤进行移植,因此可减少患者再次取皮的痛苦。临床试验表明,这种皮肤的移植成活率达90%以上。人工角膜性能要求透气、透氧、较好亲水性主要材料硅橡胶(柔软、透氧、透明)有机玻璃(透光、透氧、不吸湿)亲水性丙烯酸酯聚合物隐形眼镜主要材料硬质:PMMA(睡眠时不能戴)软质:亲水性高分子水凝胶(含水40%-70%)一般用的高分子有聚甲基丙烯酸β-羟乙酯(PNEMA)聚乙烯吡络烷酮聚甲基丙烯酸丁酯硅树脂与亲水性塑料混合(博士伦产品,30天使用期)整容材料假肢人工鼻人工耳人工乳房等主要材料硅橡胶膨体聚四氟乙烯(e-PTFE)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)聚酯树脂玻璃纤维增强塑料聚氨酯包覆金属等(5)医用高分子的发展方向1.人工脏器的生物功能化、小型化、体植化;2.高抗血栓性材料;3.发展新型医用高分子材料;4.推广医用高分子的临床应用;医用高分子的研究至今已有40多年的历史。1949年,美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章中,第一次介绍了利用聚甲基丙烯酸甲酯作为人的头盖骨和关节,利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。据不完全统计,截至1990年,美国、日本、西欧等国发表的有关医用高分子的学术论文和专利已超过30000篇。有人预计,到21世纪,医用高分子将进入一个全新的时代。除了大脑之外,人体的所有部位和脏器都可用高分子材料来取代。仿生人也将比想象中更快地来到世上。