生物医用纺织品——人造血管

生物医用纺织品

医用纺材1101 110410127 于成龙

第一部分

医用纤维和生物纺织

医用纺织这个词语定义包含了医用产品与涵盖了伤口绷带织物，组织工程支架和血管移植物高科技产品的医用设备。纺织物在医用领域的应用还得追溯到古埃及和印第安人，受伤后他们利用纺织物作为绷带来覆盖和缝合伤口。在过去的几十年里，伴随着新型和创新型的纤维，织物和治疗方式的出现，纤维和纺织物在医学领域的应用也呈现戏剧化的增长。生产加工技术，纤维技术和组装技术的发展带来了无数产品和治疗方法的新概念，这些有的还处于发展阶段，有的已经进入了临床治疗阶段。在这章，纤维和纺织织物技术和它们在新旧领域的应用会一起呈献出来。为了可以总览与纺织物在医用领域应用相关的技术，传统和非传统的纤维和织物结构，加工问题和织物测试内容也会包含在内。表1列举了纺织物在医用领域非常普遍的应用。，从这张表可以看出，产品涵盖了最简单的绷带到最复杂的像人造血管和组织工程支架等纺织类产品。

1.1 医用纤维

所有的纤维基医用设备都是由单丝，复丝和由合成高分子，天然高分子，基因工程聚合产物形成的短纤组成的。当为特定的产品选择合适的纤维结构和聚合物时，一定要考虑产品的设计需要和纤维的使用方式。例如，胶原质基可植入止血绷带的复合结构包括松散的粉末（苯胺），非织造的垫子和针织的胶原质纤维织物（surgicel 止血纱布）。除此之外，其他材料也可以达到相同的目的（止血纱布，止血剂由再生纤维素针织而成）。纤维也可由不可吸收的合成高聚物如PET、PE、PTFE，或是可吸收的合成高分子如PLA、PGA、天然材料如胶原质、聚多糖、海藻酸盐也被应用于制造医用设备。最近报道，仿生聚合物也被实验合成。通过基因工程，改变弹性蛋白，胶原质和蜘蛛丝蛋白的缩氨酸数量和序列，利用质粒和带菌体在酵母和埃希式大肠杆菌中表达出来。 棉仍然广泛应用在绷带，棉球纱布，手术用盖布，手术服。在近来的惯例中，棉许多应用领域已经被涂层的无纺一次性（可随意处理）织物代替，尤其是一些不可吸收性起决定性作用的应用领域。

人造血管简介

目录

• 1拼音

• 2英文参考

• 3人造血管的材料

• 4人造血管的应用

1拼音

rén zào xuè guǎn

2英文参考

Artificial bloodvessel

人造血管即人工制造的血管。

3人造血管的材料

人造血管可采用的主要材料有：涤纶、聚四氟乙烯、聚丙烯、硅橡胶等。

4人造血管的应用

人造血管能代替的主要功能是输送血液。现主要用于置换中、大动脉，作用是以人造血管来连接血管的两断端，使血液循环得以恢复。如何防止血栓形成是植入人造血管的关键问题。目前的人造血管大都是采用聚酯纤维或聚四氟乙烯纤维编织成的具有一定孔隙的皱状管子，把它植入体内，可形成一层假内膜，不再引起凝血和栓塞，较好地解决了防止血栓形成的问题。新近出现的一种用能被机体吸收的材料与不吸收的材料交叉编织，或在大孔隙织物上涂覆可吸收材料（如骨胶原纤维）的人造血管，它便于假内膜加速生长，效果更好。

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人造血管的研究与进展

人造血管是指在体外培养人体细胞和组织，制作出与自然血管相似的血管。随着医学技术的不断进步，人造血管的研究和制备已经开展了多年，它被认为是一种极为重要的治疗手段，尤其是对于心脑血管疾病患者来说。在这篇文章中，我们将介绍人造血管的研究和进展。

一、人造血管简介

人造血管是一种新型的生物医学工程技术，它可以用来修复或替换人体缺陷的自然血管。目前，人造血管的研究和制备主要包括三个方面：材料学、细胞学和模拟学。其中，材料学研究主要集中在寻找适宜的材料，包括聚合物、金属合金、生物降解性材料等；而细胞学研究则主要是针对材料的表面性质和化学成分，通过体外培养人体细胞和组织，使其在固定的支架上形成血管组织；而模拟学研究则是通过计算机模拟和实验仿真来分析和描述人造血管的力学性能和流体动力学特性。

二、人造血管的制备方法

1. 自组装方法

自组装法是指利用化学和生物学技术，将体外培养的人体细胞和自然血管内皮细胞等组成血管壁的材料，通过特定的温度、酸碱度和电荷等因素调节，使其自行组装形成相应的血管壁材料。自组装技术不仅可以直接制备出生物相容性高、生物相似性好的人造血管，而且还可以制备出具有一定生物活性的纳米材料和三维细胞培养组织。

2. 并行微流控法

并行微流控技术是利用微纳技术和生物医学工程技术，将多种细胞和组织材料，通过微流控芯片、生物反应器等器具进行混合和培养，根据不同的化学物质和生物学特性，自动配置和调节相应的血管壁材料，形成高度可控、高效和一致的人造血管。

3. 3D打印技术

3D打印技术是一种高精度、高精度纳米级别的形状制作技术，它利用计算机辅助设计软件、数值控制机器设备等工具，将血管壁材料按比例控制、排列和塑造成不同的形态，形成各种形状和尺寸的血管壁材料。3D打印技术不仅可以制备出与自然血管非常相似的人造血管，而且还可以对血管壁材料进行形状、大小和壁厚的设计和调节，实现对人造血管功能的高度控制和精确化程度。

Advanced Materials Industry 10关 注FOCUS

血管植入生物医用材料

发展现状及前沿方向

■ 文/缪卫东 1.有研科技集团有限公司 2.有研新材料股份有限公司

近年来，随着生物技术和临床医

学的飞速发展，血管植入生物医用材

料作为制作冠脉支架、球囊导管、导

丝、颅内支架、弹簧圈、主动脉支架、静

脉支架、射频消融导管等医疗器械的

基础支撑材料，广泛应用于心血管疾

病、脑血管疾病、外周血管疾病的植介

入诊疗和电生理介入治疗，市场前景

广阔。

1 血管植入生物医用材料的要

求和种类

1.1 血管植入生物医用材料的要求

血管植入生物医用材料植入人体

内后将可能伴随其终生，或在体内降

解，因此除了要求具备与天然组织相

适应的物理性质、化学性质和力学特

性，优良的机械性能、加工性能、耐磨

耐蚀性能和抗疲劳性能等常规条件以

外，还需要具有优异的血液相容性和抗血栓性，不激发人体细胞的突变和

炎性反应。同时，作为植入人体血管的

医用材料，应能在经受必要的蒸汽灭

菌、环氧乙烷灭菌和辐照灭菌等清洁

消毒措施环境下不产生变性。1.2 血管植入生物医用材料的种类

血管植入生物医用材料通常可分

为4类，即医用金属材料、医用高分子

材料、医用无机材料和医用复合材料。

医用金属材料具有优良的机械性

能、耐蚀性能和疲劳性能，主要有不锈

钢、钛合金、钴合金、镍钛记忆合金和

医用贵金属等，广泛用于制作血管支

架、心脏瓣膜以及各种植入电极的外

壳和导线等。近年来生物医用金属的

研究主要集中在降低模量、减少有害

离子析出、优化综合性能等方面，可降

解金属是新一代医用金属材料的重要

发展方向。

医用高分子材料具有优良的生物相容性、力学匹配性和加工性能，分

为天然高分子材料和合成高分子材

料2种。前者包括多糖高分子材料、蛋

白质材料、动物源脱细胞基质材料

等，具有优越的血液相容性；后者有

可降解和不可降解之分，品种众多、性

能各异、能够满足不同需求，如涤纶

(Dacron)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氨