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医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用
医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用

摘要:医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。本文主要介绍了医用高分子材料的类别以及它们在不同要求下如何被选择。

关键词:医用,高分子材料,应用

Medical polymer materials and its application

Xia Yun(College high polymer materials 0902)

Abstract:Medical polymer materials is a kind of organisms

can repair alternative and renewable organization, has special functions synthesis of polymer materials, can use the method

of polymerization preparation, is an important component of biomedical materials one of this article mainly introduced the medical polymer materials and their requirements in different categories how to be a choice.

Key Words: medical, polymer materials, application

前言

生物医用材料是研究开发人工器官和医疗器械的基础,已成为材料学科中的一个

重要分支和各国材料科学家竞相研究和开发的热点, 目前的研究重点是在保证

生物安全性的前提下寻找多功能的生物医用材料[1] 。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。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种类和应用

1.1与血液接触的高分子材料

与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形,不发生以生物材料为中心的感染。此外,还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。

人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外,还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等,可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。

1.2组织工程用高分子材料

组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。

生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之一。组织工程中的生物材料主要发挥下列作用: (1)提供组织再生的支架或三维结构; (2)调节细胞生理功能;

(3)免疫保护。当完成自己的使命后,作为组织生长骨架的生物高分子材料则降

解为无毒的小分子被机体吸收。作为这种材料使用的聚合物主要有聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)及其共聚物(PLGA)等。例如,中科院化学所石桂欣等应用溶液浇铸致孔剂浸出技术制备了一系列聚乳酸及不同组成的聚乳酸—羟基乙酸多孔细胞支架,组织培养试验表明,软骨细胞在支架上繁殖情况良好周后已开始分泌细胞外基质。

生物高分子材料种类:1 甲壳质纤维甲壳质(也称甲壳素)来自虾和蟹等节足动物的甲壳中,每年海洋产甲壳量达10亿t,在天然高分子的产量仅次于纤维素。

甲壳质是一种天然多糖物质,由于其具有较好的晶状结构和较多的氢键,因此,其溶解性能很差。甲壳经脱乙酰化成为甲壳胺(也称脱乙酰甲壳素)其溶解性能比甲壳质好。将精制的甲壳质或甲壳胺溶解于合适的溶剂,通过湿法纺丝制成为甲壳质纤维或甲壳胺纤维。

由于甲壳质或甲壳胺具有良好的生物相容性和适应性,并具有消炎、止血、镇痛和促进肌体组织生长等功能,可促进伤口愈合,因此被公认为保护伤口的理想材料。甲壳质作为低等动物中的纤维组分,兼具高等动物组织中的胶原和高等植物纤维中纤维素两者的生物功能,因此生物特性十分优异,其主要特征为: (1)生物相容性好。甲壳质及其衍生物是无毒副作用的天然聚合物,其化学性质和生物性质与人体组织相近,因此,其制品与人体不存在排斥问题。

(2)生物活性优异。甲壳质及其衍生物因本身所含的复杂的空间结构而表现出多种生物活性,其制品具有抑菌、降低血清和胆固醇含量、抑制成纤维细胞生长、直接抑制肿瘤细胞以及促进上皮细胞生长、促进体液免疫和细胞免疫等作用。 (3)生物降解性好。甲壳质及其衍生物在酶的作用下会分解为低分子物质。因此,其制品用于一般的有机组织均能被生物降解而被肌体完全吸收。

甲壳质及其衍生物的医疗保健功能有:免疫调节、降低胆固醇、抗菌、降血压、脂质排泄、促进乳酸菌生长、促进伤口愈合以及细胞活性化等作用。

2 骨胶原纤维

骨胶是一种蛋白质,它在皮肤、骨骼、腱、血管、肠、眼角膜和牙齿中担负着个体保护以及保持形态的作用。骨胶分子由三概括多肽链形成螺旋结构。

骨胶原纤维是通过重新组构牛屈肌腱的骨胶原悬浮液制成的。首先将干净的肌腱薄片用解元酶进行处理除去骨胶原原纤维束的弹性硬元,使之容易膨胀。在除掉了非骨胶原蛋白质和多余的酶之后,将肌腱薄片浸在氰乙酸和甲醇-水的混合液(pH2~3)里使其膨胀。接着再将得到的混合物进行均匀化处理和过滤,然后压入适当的凝固浴里形成丝条,其断裂强度可达2.7cN/dtex左右。

骨胶原作为医用材料的特点在于:生物适应性优良、无抗原性、生物体吸收性良好等,因此国内外正将其开发和应用于伤口保护。

3 海藻酸纤维

海藻酸是从海藻植物中提炼的多糖物质。海藻酸纤维可由湿法纺丝制备,将海藻酸钠碱性浓溶液经过喷丝板挤出后送入含钙离子的酸性凝固浴中,海藻酸钠与钙离子发生离子交换,即形成不溶于水的海藻酸钙纤维,该纤维的缺点是断裂强度较低。

当海藻酸钙纤维用于伤口接触层时,它与伤口之间相互作用,会产生海藻酸钠、海藻酸钙凝胶。这种凝胶是亲水性的,可使氧气通过而细菌不能通过,并促进新组织的生长。

海藻酸纤维的制备通常采用与非海藻酸高聚物共纺丝的方法,后者往往是水溶性的或者可溶于有机溶剂,并且均含有负电荷基团COO-,主要有:羧甲基纤维素(CMC)、果胶质(含半乳糖醛酸)、N-,O-羧甲基脱乙酰甲壳质(NOOC)、O-羧甲基脱乙酰甲壳质(OCC)、聚天冬氨酸、聚谷氨酸以及聚丙烯酸等。这些非海藻酸高聚物的加入可以改善海藻酸纤维的吸收性能等。

1.3药用高分子材料

根据药用高分子结构与制剂的形式,药用高分子可分为三类:

(1)具有药理活性的高分子药物。它们本身具有药理作用,断链后即失去药性,是真正意义上的高分子药物。天然药理活性高分子有激素、肝素、葡萄糖、酶制剂等。合成药理活性高分子如聚乙烯吡咯烷酮和聚4-乙烯吡啶-N-氧撑是较

早研究的代用血浆。有些阳离子或阴离子聚合物也具有良好的药理活性。例如主链型聚阳离子季铵盐具有遮断副交感神经、松驰骨骼筋作用,是治疗痉挛性疾病的有效药物;阴离子聚合物二乙烯基醚与顺丁烯二酐的吡喃共聚物是一种干扰素诱发剂,具有广泛的生物活性,不仅能抑制各种病毒的繁殖,具有持久的抗肿瘤活性,而且还有良好的抗凝血性。

(2)低分子药物的高分子化。低分子药物在体内新陈代谢速度快,半衰期短,体内浓度降低快,从而影响疗效,故需大剂量频繁进药,而过高的药剂浓度又会加重副作用,此外,低分子药物也缺乏进入人体部位的选择性。将低分子药物与高分子结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。第一个实现高分子化的药物是青霉素(1962年),所用载体为聚乙烯胺,以后又有许多的抗生素、心血管药和酶抑制剂等实现了高分子化。

(3)药用高分子微胶囊。将细微的药粒用高分子膜包覆起来形成微小的胶囊是近年来生物医药工程的一场革命。药物经微胶囊化处理后可以达到下列目的:延缓、控制释放药物,提高疗效;掩蔽药物的毒性、刺激性和苦味等不良性质,减小对人体的刺激;使药物与空气隔离,防止药物在存放过程中的氧化、吸潮等不良反应,增加贮存的稳定性。所用高分子材料有天然高分子,如骨胶、明胶、海藻酸钠、琼脂等;半合成的高分子有纤维素衍生物等;合成高分子有聚葡萄糖酸、聚乳酸及乳酸与氨基酸的共聚物等。

1.4医药包装用高分子材料

用于药物包装的高分子材料正逐年增加。包装药物的高分子材料大体上可分为软、硬两种类型。硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等,由于其强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好,常用来代替玻璃容器和金属容器,制造饮片和胶囊等固体制剂的包装。新型聚酯聚萘二甲酸乙二醇酯除具有优异的力学性能及阻隔性能外,还有较强的耐紫外线性,可用于口服液、糖浆等的热封装。软型材料如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯及乙烯-醋酸乙烯共聚物等,常加工成复合薄膜,主要用来包装固体冲剂、片剂等药物。而半硬质聚氯乙烯片材则被用作片剂、胶囊的铝塑泡罩包装的泡罩材料。至于药膏、洗剂、酊剂等外用药液的包装,则用耐腐蚀性极强且综合性能优良的聚四氟乙烯来担任。

1.5眼科用高分子材料

隐形眼镜是最常见的眼科用高分子材料制品。对这类材料的基本要求是:①具有优良的光学性质,折光率与角膜相接近;②良好的润湿性和透氧性;③生物惰性,即耐降解且不与接触面发生化学反应;④有一定的力学强度,易于精加工及抗污渍沉淀等。

常用的隐形眼镜材料有聚甲基丙烯酸β-羟乙酯,聚甲基丙烯酸β-羟乙酯-N-乙烯吡咯烷酮,聚甲基丙烯酸β-羟乙酯-甲基丙烯酸戊酯,聚甲基丙烯酸甘油酯-N-乙烯吡咯烷酮等。浙江工业大学的邬润德等研究的聚钛硅氧烷化合物,由于在聚合体系中加入了钛烷氧化物交联剂,使材料的致密性增加,减少了固化收缩,制备了一种优良的隐形眼镜材料。此外,发生病变的角膜和晶状体也可用人工角膜和人工晶状体替代。人工角膜可用硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯类或聚酯等薄膜制备。人工晶状体的主体材料可用聚甲基丙烯酸酯类,其起固定作用的附加爪状细枝可用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物等。

1.6医用粘合剂与缝合线

生物医用粘合剂是指将组织粘合起来的组织粘合剂,它们除了应具备一般软组织植入物所应有的条件外,还应满足下列要求:①在活体能承受的条件下固化,使组织粘合;②能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物产生;③在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程。医用粘合剂可粘合各种组织,例如可进行牙齿粘合,血管、组织、肌肉粘合,脑动脉瘤表面补强、防止破裂粘合,及骨粘合等。常用的粘合剂有α-氰基丙烯酸烷基酯类,甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物及亚甲基丙二酸甲基烯丙基酯等。

手术用缝合线可分为非吸收型和可吸收型两大类。非吸收类包括天然纤维(如蚕丝、木棉、麻及马毛等)和合成纤维(如PET、PA、PP、PE单丝、PTFE及PU 等)。可吸收类包括天然高分子材料(如羊肠线、骨胶原、纤维蛋白等)和合成高分子材料(如聚乙烯醇、聚羟乙基丁酸酯、聚乳酸、聚氨基酸及聚羟基乙酸等)。其中,由聚乳酸和聚羟基乙酸或两者的共聚物制成的缝合线因性能优越而倍受关

注。这种缝合线强度可靠,对创口缝合能力强,又可生物降解而被肌体吸收,是一种理想的医用缝合线。

2 结语

由于石油资源的储量有限,以及人类生存对经济可持续发展的要求,使得生物技术合成新材料成为当今新材料研究的热点。也许生物技术的优点还不能马上被人们充分认识,它所带来的巨大变化可能还需五年甚至更长时间才能显现,但是生物高分子材料性能和环保上优势,决定它必将得到更大的发展。在21世纪,生物技术将影响人们生活的每一个方面,生物高分子材料将在日常生活用品、服装、医用和农用等各个领域被广泛地应用。

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医用高分子材料

医用高分子材料 1

摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言: 现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着 极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,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、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗 一、医用高分子材料的概念及简介 医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征,如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,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、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而,医用高分子材料是一类根据医学的需求来研制与生物体结构相适应的、在医疗上使用的材 2

医用高分子常用材料(精)

医用高分子常用材料 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

3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础,添加某些特定组分,按照一定的工艺要求加工后,制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性,植入体内无毒副反应,易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品,是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有:静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物,属于生物降解的热塑性聚酯,具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物,简称PU,是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的,其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构,其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态,改进了材料对血清蛋白的吸附力,抑

制血小板黏附,具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 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)

生物医用高分子材料

生物医用高分子材料 一、生物医用材料 生物医用材料简介: 生物医用材料指的是一类具有特殊性能、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,其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。 生物医用材料分类: 生物材料应用广泛,品种很多,有不同的分类方法。通常是按材料属性分为:合成高分子材料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等)、金属与合金材料(如钦金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)、复合材料(碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等)。根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料。 二、生物医用高分子材料 1、定义:生物医用高分子材料是指对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的材料。它既可以来源于天然产物,又可以人工合成。此类材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。 2、分类: 按材料来源分: (1)医用金属和合金。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。 (2)医用高分子生物材料。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质,医用高分子生物材料包括合成(如:聚酯、硅橡胶)和天然高分子(如:胶原、甲壳素)。(3)医用生物陶瓷。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷(羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等) (4)医用生物复合材料。如羟基磷灰石涂复钛合金,炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。 (5)生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织,包括自体和异体组织,经处理改性而获得的无活性的生物材料。 按用途分: (1)手术治疗用高分子材料,如: 缝合线,黏胶剂,止血剂,各种导管,引流管,一次性输血输液器材 (2)药用及药物传递用高分子材料,如: 靶向性高分子载体(肝靶向性,肿瘤靶向性),高分子药物(干扰素,降胆敏),高分子控制释放载体(胶囊,水凝胶,脂质体) (3)人造器官或组织,如: 人造皮肤,血管,骨,关节,肠道,心脏,肾等。 按降解性能分 (1)可生物降解材料-指聚合物在生物体内酶、酸碱性环境下或微生物存在的情况下可以发生分子量下降、生成水和二氧化碳等对生物体或环境无毒害的小分子化合物的性能。

最新医用高分子材料的应用

医用高分子材料的应 用

医用高分子材料的应用 1概述 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。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。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。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形,不发生以生物材料为中心的感染。此外,还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外,还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等,可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之

医用高分子材料论文

医用高分子材料 高分子材料科学与工程,高材1006班,王中伟,20100221276 摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料.医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,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、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文: 一、医用高分子材料的概念及简介:医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征, 如其本身是惰性的,不参与药的作用,能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效,对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,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、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而,医用高分子材料是一类根据医学的需求

生物医用高分子材料研究进展及趋势

生物医用高分子材料研究进展及趋势

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势

学院名称:材料科学与工程 专业班级:金属1302 学生姓名:钱振 指导教师姓名:王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号:63 班级:金属1302 材料科学与工程学院 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,分子材料在各领域得到了显著应用,在医用领域应用更多,本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:生物材料,生物医用高分子材料,现状,应用,展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科,它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科,是用于人工组织或器官制备、高性能医疗

器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料,简称生物材料(BiomaterialS),是一类具有特殊性能或功能,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。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]3[,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。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、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等)。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料取得了长足的进展,目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分,它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多,主要包括:塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展,这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等,都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用,因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来,用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。

医用高分子材料及其应用

医用高分子材料及其应用 摘要:医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。本文主要介绍了医用高分子材料的类别以及它们在不同要求下如何被选择。 关键词:医用,高分子材料,应用 Medical polymer materials and its application Xia Yun(College high polymer materials 0902) Abstract:Medical polymer materials is a kind of organisms can repair alternative and renewable organization, has special functions synthesis of polymer materials, can use the method of polymerization preparation, is an important component of biomedical materials one of this article mainly introduced the medical polymer materials and their requirements in different categories how to be a choice. Key Words: medical, polymer materials, application 前言 生物医用材料是研究开发人工器官和医疗器械的基础,已成为材料学科中的一个 重要分支和各国材料科学家竞相研究和开发的热点, 目前的研究重点是在保证 生物安全性的前提下寻找多功能的生物医用材料[1] 。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,

生物医用高分子材料

生物医用高分子材料

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生物医用高分子材料 080804106 黄涛 摘要:: 阐述了生物医用高分子材料的应用研究与发展状况,综述了生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。 关键词: 生物医用高分子材料分类进展综述发展趋势 1 概述 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。虽已有四十多年的研究历史,但蓬勃发展始于20世纪70年代。简单地说,所谓生物医用高分子材料( Poly-mericbio - materials)是指在生理环境中使用的高分子材料,它们中有的可以全部植入体内,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。 近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 2生物医用高分子材料分类 生物医用高分子材料主要有天然生物材料和合成高分子材料。 2 . 1 天 然 生 物 材 料 天 然 生 物 材 料 是

并得到迅速推广应用的一类天然生物材料。由 家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋 白 成分 , 丝素 蛋白是 一种优质 的生 物医 学材料 ,具有无刺良好的2 . 2 合成高分子材料 合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能 ,因而可以 植入人体 ,部分或全部取代有关器官。因此 ,在现代 医学领域得到了最为广泛的应用 ,成为现代医学的重要支柱材料。与天然生物材料相比 ,合成高分 子材料具有优异的生物相容性 ,不会因与体液接触 而产生排斥和致癌作用 ,在人体环境中的老化不明 显。通过选用不同成分聚合物和添加剂 ,改变表面 活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性 ,从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生 物合成高 分子材 料。目 前 ,使用于人体植入产品的高分子合成材料 包 括聚环氧聚聚乙聚乳 目前为止 ,开发的具有生态可降解性的高分子材料主要以国外产品为主 ,国内这方面还远远不能 满足需要 ,尚处于国外产品的复制和仿制阶段。聚 乳酸类高分子是目前已开发应用于生命科学新增长 点 ———组织工程的生物可降解材料。一般以组织工程为应用目的的生物材料应符合 1) 表面能使细胞黏附并生长 ; 2 ) 植入 体内后 ,高分子材料及其降解产物不会引起炎症及 毒副作用 ;3) 材料能加工成三维结构 ;4) 为了保证细 胞2高分子反应能大面积进行 ,并提供细胞外再生的 足够空间 ,且在体外人工培养时有最小的扩散 ,材料 孔隙率不得降低于 90 % ; 5) 在完成组织再生后 ,高 分子能立即被机体吸收 ; 6) 高分子支架的降解速率 应控制在与不同组织细胞再生速度相匹配。对聚乳 酸高分子材料进行的研究 ,在力求符合上述要求时已形成了多种品种 ,如未经编织的单纤维合成材料 , 经编织的网状合成材料 ,具有包囊的多孔海绵状材 料等。尽管如此 ,目前应3 生物医用高分子材料特性 人们常 用的医用高分子 材料

医用高分子材料

刘熙高分子092班 5701109065 生活中的高分子材料 ——医用高分子材料 摘要:我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。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。医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料,通常用于对生物体进行诊断、治疗、以及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官,具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用。 关键词:生物医用高分子材料 科技关爱健康,医用高分子材料的应运而生是医疗技术发展史上的一次飞跃。高分子材料充分体现了人类智慧,是人类科学技术的重要科技进步成果之一。高分子材料:macromolecular material,以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料,包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料,高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 而医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生, 具有特殊功能作用的合成高分子材料, 可以利用聚合的方法进行制备, 是生物医用材料的重要组成之一。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。目前全世界应用的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。以美国为例, 每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍, 需进800万次手术进行修复, 年耗资超过400亿美元, 器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。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。

生物医用高分子

生物医用高分子https://www.wendangku.net/doc/6c12724606.html,work Information Technology Company.2020YEAR

《生物医用高分子材料》复习题 一、名词解释: 1、人工器官: 即人造器官,是模仿人体或生物体器官的部分或全部功能,通过特定的方式和方法制造的器官。 2、血液净化 血液净化是把血液引出体外,通过一个净化装置清除血液中的有害成物质,或补充营养成分到血液中达到治疗某些疾病的目的。 3、血浆分离 血浆分离是对患有某些疾病病人的血液进行整体处理,将其血浆分出,然后从血浆中除去致病的大分子蛋白质,用以治疗某些难于对付的血液和免疫性疾病。 4、血液灌流 让溶解在血液中的物质,如某些代谢产物、外源性药物和毒物质吸附到具有丰富表面积的固态物质上,从而清除血中的毒物。 5、缓释制剂 指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂,其中药物按一级速率释放。 6、控释制剂:是指药物能在预定时间范围办自动以预定速率释放,使血 药浓度长时间恒定维持在有效范围内的制剂。 7、人工肾 又称人工透析机,人工肾是一种透析治疗设备。是用人工方法模仿人体肾小球的过滤作用,在体外循环的情况下,去除人体血液内过剩的含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药物,调节水和电解质平衡,以使血液净化的一种高技术医疗仪器。 8、药用高分子:

药用高分子指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料,包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物,以及与药物接触的包装贮运高分子材料。 9、人工血液 也称人工替代血液,是利用和血红蛋白相同的加工处理方法,维持血压不变,在扮演搬运各种物质角色的白蛋白中放入血红素分子,制成白蛋白血红素,这就是人工血液,严格来说只能取代人体血液携带氧气的功能,并无法取代白血球的免疫功能与血小板的凝血功能。 10、磁性生物高分子微球: 指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球。 11、软组织 软组织是指人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊、神经、血管等 二、简答题: 1. 高分子药物按分子结构和制剂的形式,它可分为哪三大类: 答:(1)高分子化的低分子药物(即高分子载体药物) (2)本身具有药理活性的高分子药物 (3)物理包埋的低分子药物 2. 理想透析膜材料的特点主要有哪些?

生物医用高分子材料论文

学号 密级 兰州城市学院学生论文生物医用高分子材料 学院名称:化学与环境科学学院 专业名称:化学教育 学生姓名: 指导教师: 二○一四年一月

生物医用高分子材料 作者* (兰州城市学院化学与环境科学学院, 兰州730070) 摘要:随着人民生活水平的提高和现代医学的发展,生物医用高分子材料日益重要,在医疗费用中的比重也十分突出。近几年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,生物医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 关键词:生物医用高分子材料;基础研究;合成;医疗器械 引言 医用高分子是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗[1]。 1.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。

第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化学改性,从而研制新材料阶段。在这阶段中,人类首次研制出合成高分子材料(酚醛树脂)。这一时期的高分子材料有,硫化橡胶,赛璐珞(硝基纤维素脂)、硝基纤维素酯,人造丝、纤维素粘胶丝、酚醛树脂清漆和电木等。 第3阶段:20世纪30年代至60年代,是人类大量研制新合成高分子材料阶段。在这一阶段,“高分子科学”概念已经诞生,大批高分子化学家投入到新聚合物的合成和新材料开发的研究领域。从而导致了至今天仍有重要意义的大批通用高分子材料的诞生。例如顺丁、丁苯、丁纳等合成橡胶的出现;尼龙66、聚酯(PET)、聚丙烯腈等合成纤维的出现;聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、有机硅、有机氟、杂环高分子等塑料和树脂的出现。 第4阶段:从20世纪60年代至今,是人类对高分子材料大普及、大扩展阶段。在这个阶段,人类对上述聚合物的使用更加合理,聚合物生产的价格更为低廉,从而使高分子材料渗透到国民经济及人类生活的各个方面,使高分子材料成为了人类社会继金属材料,无机材料之后的第3大材料[2]。 2.医用高分子的现状 2.1医用高分子材料的目前需求 人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展, 没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20 种,其中医用高分子12 种,金属4 种,陶瓷2 种,其他2 种。利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10 %~20 %的速度增长 ,而国内也以20 %左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展,尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛,需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛,主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展[3]。生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅

生物医用高分子材料

摘要 本文简述了生物医用高分子材料发展的历史;着重指出生物医用高分子材料所需要的性能要求,并且根据其特征进行分类;详细描述了人工器官、治疗器具的主要材料和用途,探讨对于生物医用高分子重要性的认识;最后对于其发展前景和产业化趋势做出简要点评。 关键词:生物医用高分子材料,性能分类,人工器官、治疗器具,应用前景, 产业化趋势 华东理工大学 温乐斐

10103638 Abstract Thehistoriesof the development about the biomedical polymeric materials are simply summarized in this paper. The emphasisof thispaper is placed on the performing requirements about the biomedical polymeric materials and being classified according to their characteristics.Detailed description of the artificial organs and the treatment instruments on their main materials and final uses. Then exploring the importance of the biomedical polymeric materials. At last, the strategic position and some future investigating trends are also presented. Keywords:TheBiomedical Polymeric Materials, Characteristics, Artificial Organs & Treatment Instruments, The Prospects & Future Investigating Trends

医用高分子材料的结构与性能

目录 摘要 (1) 1 前言 (2) 2 医用高分子材料的分类 (2) 2.1 来源 (2) 2.2 降解性 (3) 2.3 应用方向 (4) 2.3.1 人工脏器 (4) 2.3.2 人工组织 (4) 2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料 (4) 2.3.4 药用高分子 (5) 3 医用高分子的性质 (5) 3.1 生物功能性 (5) 3.2 生物相容性 (5) 4 医用高分子的表面改性方法 (6) 4.1 物理方法 (6) 4.1.1 表面涂层 (6) 4.1.2 物理共混 (7) 4.2 化学方法——表面接枝法 (7) 4.2.1 表面接枝改性 (7) 4.2.2 等离子体表面改性 (8) 4.2.3 光化学固定法 (8)

4.3 表面仿生化改性 (9) 4.3.1 表面肝素化 (9) 4.3.2 表面磷脂化 (9) 4.3.3 表面内皮化——内皮细胞固定法 (9) 5 总结与展望 (10) 参考文献 (11)

摘要 由于其良好的生物相容性,医用高分子材料是现阶段最为安全的一类医用材料。同时,合成加工的简便,来源的广泛,使得医用高分子材料的功能性越来越多,应用范围也越来越广泛。但由于结构的限制,医用高分子材料在人体中的相容性还未达非常理想地到人们要求。因此,也就产生了以表面改性为主的一系列增进其相容性的改性方法。本文通过对医用高分子材料的定义、分类、性质以及表面改性方法的介绍,体现了医用高分子材料的优越和不足之处,同时也对医用高分子材料的未来进行了展望。 关键词:医用高分子;生物相容性;表面改性

1 前言 医用高分子材料(medical polymer)是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料,是生物医用材料的重要组成之一[1]。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[2]。 生物医用高分子材料需要满足的基本条件: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;对周围组织不会引起炎症反应;不会产生遗传毒性和致癌;不会产生免疫毒性;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,具有良好的血液相容性;能经受必要的灭菌过程而不变形;易于加工成所需要的复杂的形态[3]。 随着近代医学及材料科学的发展,对生物医用高分子材料的需求越来越大。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。以美国为例,每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍,需进行800万次手术进行修复,年耗资超过400亿美元,器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半[4]。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。 2 医用高分子材料的分类 2.1 来源 按照来源,可将医用高分子材料分为合成医用高分子材料和天然高分子材料。 常见的合成医用高分子材料包括PE(polyethylene,聚乙烯)、PP (polypropylene,聚丙烯)、PC(polycarbonate,聚碳酸酯)、PLA(polylactic acid,聚乳酸)及其衍生物、有机硅橡胶等。其优点是工艺成熟,机械性能相对较好,加工性能较好,能够同时表现多种功能性[5]。 常见的天然医用高分子材料包括壳聚糖、明胶、海藻酸盐类、纤维素等。天

医用高分子材料的应用(精)

医用高分子材料的应用 1概述 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。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。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。 2种类和应用 2.1与血液接触的高分子材料 与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料,要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性,即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形,不发生以生物材料为中心的感染。此外,还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工心脏材料多用聚醚氨酯和硅橡胶等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外,还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等,可充当这一使命的材料有乙酸纤维素、铜氨再生纤维素、尼龙、聚砜及聚醚砜等。 2.2组织工程用高分子材料 组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系,以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。生物相容性材料的开发是组织工程核心技术之一。组

生物医用高分子材料论文

医用功能材料及应用学院化工学院 指导老师乔红斌 专业班级高091班 学生姓名张如心 学号 099034030

医用功能材料及应用 摘要:了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势,通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:功能高分子材料生物医用高分子材料。 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的,而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 1.生物医用功能高分子 生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能,从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触,因此,医用高分子材料必须满足如下的基本要求:①在化学上是惰性的,会因为与体液接触而发生反应;②对人体组织不会引起炎症或异物反应;③不会致癌;④具有良好的血液相容性,不会在材料表面凝血;⑤长期植入体内,不会减小机械强度;⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形;⑦易于加工成需要的复杂形状。 2.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。 第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化

我国医用高分子材料的发展现状

我国医用高分子材料的发展现状 摘要: 对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词: 医用高分子材料;相容性;组织工程 前言: 现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,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、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料[1]是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 1、医用高分子材料的目前需求 人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展,没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20种,其中医用高分子12种,金属4种,陶瓷2种,其他2种[2]。利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10%~20%的速度增长[3],而国内也以20%左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展,尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛,需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛,主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅速成为国际高技术制高点之一。

生物医用高分子材料研究进展及趋势

JI A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 学院名称:材料科学与工程 专业班级:金属1302 学生姓名:钱振 指导教师姓名:王宝志 2016年10 月

生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号:63 班级:金属1302 材料科学与工程学院 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,分子材料在各领域得到了显著应用,在医用领域应用更多,本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:生物材料,生物医用高分子材料,现状,应用,展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科,它是生物学、医学、化学、物理学和材料学交叉形成的边缘学科,是用于人工组织或器官制备、高性能医疗器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料,简称生物材料(BiomaterialS),是一类具有特殊性能或功能,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。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]3[,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。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、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等)。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料取得了长足的进展,目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来,由于生物医学工程、材料科

医用高分子材料要求(精)

医用高分子材料要求 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

3.结构与性能 3.1材料要求 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。同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。 2.适应性:与医疗用品中其他材料的适应性,材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。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。 3.物理、化学和机械性能: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。不同性能的医用高分子材料可根据其具体情况选择合适的灭菌方式 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。此外,医用高分子材料还需要优异的加工成型性,易加工成需要的复杂形状的。 3.2生物相容性 生物相容性是生物医用材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物、物

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