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生物医用天然高分子纤维材料伍冬平(苏州大学材料工程学院,江苏苏州 215021摘 要:对纤维素及其衍生物纤维、甲壳素及其衍生物纤维、海藻酸纤维、胶原纤维及丝蛋白纤维等生物医用天然高分子纤维材料的发展近况、研究成果及在临床上的应用进行了综述,并展望了其发展前景。
关键词:生物医用材料;高分子;纤维生物医用高分子纤维材料包括合成高分子及天然高分子两大类。
天然高分子制成的纤维材料由于具有较好的生物相容性、生理活性,并可逐步降解,在外伤敷料、外科手术缝合线、组织工程与人工器官等的研究中逐渐得到了日益广泛的重视。
生物医用天然高分子纤维材料有纤维素及其衍生物纤维、甲壳素及其衍生物纤维、海藻酸纤维、胶原纤维、丝蛋白纤维等。
本文将介绍以上几种生物医用天然高分子纤维材料的应用研究与发展现状。
1 纤维素及其衍生物纤维材料纤维素资源丰富,原料易得,价格低廉;是地球上最大一类的天然高分子。
由于纤维素纤维是一种亲水性纤维,以纤维素为原料的医用敷料在医疗卫生行业的应用已经有很长的历史。
棉和粘胶等纤维素类纤维有较好的吸水性,因此适合于制备创面用敷料。
传统的棉纱布仍然是伤口护理中使用的主要材料,粘胶非织造布产品在医疗卫生行业也有很多应用。
而醋酸纤维素,也是亲水性的,耐弱酸稀溶液,耐微生物作用,生物相容性良好,易成膜,广泛用作血液透析和血液过滤膜。
可降解性、生物兼容性是纤维素及其衍生物的重要特性,各种纤维素类医用材料陆续被开发和利用,如医用缝合线、医用可吸收止血材料等[1]。
医用可吸收止血材料的一大特点是体内可自行吸收,手术后不用取出,故常用于体内微细血管的止血[2]。
该种材料有多种形式:絮状,海绵状,针织物等。
目前英、美等西方国家能生产该类产品,但价格昂贵。
氧化纤维素是纤维素衍生物的一种,它可用作医学可吸收止血纱布,既能止血,又能被身体吸收。
孙宾等[3]制备的一种絮状氧化纤维素材料,通过动物试验初步表明其具有较强的止血吸收性能。
优良的天然生物材料——丝素蛋白摘要：本文简单介绍了一种天然高分子纤维蛋白——丝素蛋白，由于其具有良好的生物相容性及降解性，被广泛研究用于生物医药材料。
本文就丝素蛋白的性能、制备及相关应用简单作了综述。
关键词：丝素蛋白天然高分子生物医用材料生物相容性0引言丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白，由蚕茧缫丝脱胶而得到,来源丰富,是一种无生理活性的天然结构性蛋白。
丝素蛋白由分子量为5万左右的小肽链和分子量为3O万左右的大肽链组成。
其蛋白质的氨基酸组成以甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸为主，与人体的皮肤和头发的角朊极为接近，这成为一些研究中，将丝素用于人造皮肤制造的原因之一。
丝素蛋白的结晶部分为较为紧密的B折叠结构，在水中仅发生膨胀而不能溶解，亦不溶于乙醇等有机溶剂，但可在一些特殊的中性盐溶液中发生无限膨胀形成粘稠的液体，透析除盐即可得到丝素的纯溶液。
然后通过喷丝、喷雾或延展、干燥等处理，可得到再生丝、凝胶、薄膜或微孔材料等产品。
丝素蛋白材料具有良好的生物相容性，在生物医用材料领域的应用前景甚广。
1丝素蛋白的主要性能1.1可生物降解性材料的降解性也是衡量其能否作为组织替代品的标准之一。
理想的人工组织材料应具有与修复区组织细胞生长一致的降解速率。
同时，不能降低相关的力学性能，这样才能为新生组织提供相应的力学支撑。
丝素蛋白可降解吸收，但需时较长，因为蛋白质水解反应通常由一种异体反应控制，而吸收速率与移植点、机械环境、健康状况、生理特点、种类及丝素纤维直径有关。
因蛋白酶作用点的不同，不同的酶对丝素蛋白的降解程度各异。
研究表明，丝素膜在37℃、1.0U/mL蛋白酶X IV作用15d降解70%，胶原酶I A降解52%，α-糜蛋白酶降解32%。
降解过程中丝素膜内孔孔径逐渐扩大，至完全崩解。
丝素膜经不同酶讲解后平均相对分子质量由小到大依次为：蛋白酶X IV、胶原酶IA、α-糜蛋白酶，经蛋白酶X IV降解后的制品一半以上是游离氨基酶。
天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究引言：新型医用敷料是一种用于创面修复和保护的材料，它在医学领域具有重要的应用价值。
近年来，天然高分子生物材料作为新型医用敷料的主要组成部分，引起了广泛的研究兴趣。
天然高分子生物材料具有生物相容性好、生物降解性高、生物活性物质嵌入能力强等优点，因此被广泛应用于创面愈合、局部药物递送和组织工程等方面。
本文旨在综述近年来天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用研究进展。
1.天然高分子材料的特性及优势1.1天然高分子的来源天然高分子是指存在于自然界中的高分子化合物，如蛋白质、多糖、纤维素等。
它们的结构复杂多样，来源广泛，比如动物体内的胶原蛋白、植物中的淀粉、水果中的果胶等。
天然高分子材料具有与生物体组织相似的特性，具备了良好的生物相容性和生物降解性。
1.2天然高分子的优势天然高分子生物材料具有以下优势：（1）生物相容性好：天然高分子材料与人体组织有良好的相容性，不会引发明显的免疫反应和毒副作用。
（2）生物降解性高：天然高分子材料能被人体内的酶和细胞降解，不会残留在体内，有利于创面的自愈合过程。
（3）生物活性物质嵌入能力强：天然高分子材料可以与生物活性物质（如药物、生长因子）相互作用，实现药物释放、生长因子嵌入等功能。
2.天然高分子生物材料在新型医用敷料中的应用2.1创面修复天然高分子生物材料在创面修复中具有重要作用。
蛋白质是一种常见的天然高分子材料，可用于制备胶原蛋白基质。
胶原蛋白基质具有良好的生物相容性和生物降解性，能够为创面提供支架结构和生长因子释放平台，促进创面的修复和再生。
多糖也是常见的天然高分子材料，在敷料中的应用主要体现在阻止水分流失、增加创面潮湿度、促进上皮细胞迁移和新生血管的形成等方面。
2.2局部药物递送天然高分子生物材料可用于局部药物递送。
通过结合生物活性物质与天然高分子材料，可以实现药物的缓慢释放和持续性药效。
生物医用高分子材料生物医用高分子材料是一类应用于生物医学领域的高分子材料，具有优良的生物相容性、生物降解性和生物活性等特点。
这类材料旨在解决生物医学领域中的各种问题，如组织工程、药物缓释、生物传感等。
以下将介绍几种常见的生物医用高分子材料及其应用。
首先是生物可降解高分子材料，如聚乳酸（PLA）和聚乳酸-羟基磷灰石（PLGA）。
这类材料能够在体内逐渐降解，并最终被代谢排出体外，具有较好的生物相容性。
它们主要应用于组织修复与再生领域，如制作支架用于骨骼修复、软组织修复和脑部损伤修复等。
其次是生物活性高分子材料，如天然高分子材料胶原蛋白和壳聚糖。
这些材料本身具有一定的生物活性，能够促进细胞黏附、分化和增殖。
它们常用于组织工程中的细胞载体和生物传感器的制备，如用胶原蛋白包裹干细胞用于皮肤再生、用壳聚糖包裹药物用于药物缓释等。
另外一类是生物仿生高分子材料，如聚乙二醇（PEG）。
这类材料模拟生物体内的液体环境，具有良好的生物相容性和抗生物粘附能力。
它们主要应用于制备人工器官、药物控释系统和生物分离材料等，如用PEG涂层改善人工心脏瓣膜的生物相容性、用PEG修饰纳米材料用于靶向药物传递等。
此外，还有一种重要的生物医用高分子材料是羟基磷灰石（HA）。
羟基磷灰石具有良好的生物相容性和生物活性，能够与骨组织有很好的结合性。
它常用于骨修复和牙科领域，如制备骨替代材料、牙齿填充材料和人工牙齿的固定材料等。
总之，生物医用高分子材料在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
它们的出现为治疗和修复各种组织和器官提供了新的手段，将对人类健康产生深远影响。
然而，随着研究的深入，还需要克服一些挑战，如材料的稳定性、生物相容性和生物降解速度等问题，以进一步提高材料的应用性能和安全性。
天然医用高分子材料的进展内容摘要：多糖和蛋白质是自然界中重要的天然高分子，具有很好的生物相容性、可降解性和低毒性，因此由它们所形成的天然生物医用高分子材料有着广泛的应用前景。
本文着重评述当前几类重要天然生物医用高分子材料的研究进展状况和发展趋势，涉及具有特殊功能的多糖、两亲性多糖衍生物、生物大分子前药以及天然高分子类水凝胶。
关键词：多糖蛋白质两亲性多糖衍生物生物大分子前药水凝胶生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分，目前在医药领域已得到广泛应用，如用于疾病的诊断和治疗、损伤组织和器官的替换或修复、合成或再生等。
根据不同来源，可将其分为天然和人工合成的生物医用高分子材料两大类。
天然生物医用高分子原材料源于自然界，资源丰富、容易获取，具有很好的生物相容性、可降解性和较低的毒性，因而有着广阔的应用前景。
近几年来，将天然高分子改性用作生物医用材料的研究工作十分引人关注，本文将着重介绍本课题组近期有关研究进展，同时评述了该领域的研究状况和发展趋势。
天然高分子一般是指自然界动、植物以及微生物资源中的生物大分子[1]。
目前应用于生物医用领域的天然高分子主要包括多糖类和蛋白质类等。
多糖类包括纤维素、淀粉(直链淀粉和支链淀粉)、海藻酸盐、果胶、卡拉胶、瓜尔胶壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、肝素细菌纤维素、葡聚糖、黄原胶、香菇多糖、裂褶菌多糖。
蛋白质类包括大豆蛋白、玉米醇溶蛋白、干酪素、血清蛋白、胶原蛋白等。
1 具有特殊功能和生物活性的天然多糖多糖为单糖组成的天然高分子化合物，广泛地存在于动、植物和微生物体中。
纤维素(Cellulose) 是地球上最丰富的天然高分子，是自然界中取之不尽、用之不绝的可再生资源。
纤维素主要来源于树木、棉花、麻、谷类植物。
一些纤维素衍生物，如甲基纤维素、羧甲基纤维素以及羟乙基纤维素等常用作药物载体、药片黏合剂、药用薄膜、包衣及微胶囊材料。
通过细菌的酶解过程产生的纤维素( 即细菌纤维素)，具有良好的生物相容性、湿态时高的力学强度、优良的液体和气体通透性，能防止细菌感染，促使伤口的愈合。
天然高分子材料有哪些
天然高分子材料是指来源于自然界的、具有高分子结构的材料，它们具有生物
相容性、可降解性、生物活性等特点，因此在医药、食品、化妆品、环保等领域得到广泛应用。
下面我们将介绍一些常见的天然高分子材料。
首先，天然高分子材料中最常见的就是纤维素。
纤维素是植物细胞壁的主要成分，具有良好的生物相容性和生物降解性，因此被广泛应用于医药和食品包装材料中。
纤维素还可以通过化学改性得到乙酰纤维素、硝化纤维素等衍生物，用于制备纤维素膜、纤维素纤维等材料。
其次，壳聚糖也是一种常见的天然高分子材料。
壳聚糖是从甲壳类动物的外壳
中提取得到的多糖类物质，具有良好的生物相容性和生物降解性，被广泛应用于医药领域的药物缓释、伤口敷料、骨修复材料等方面。
除此之外，胶原蛋白也是一种重要的天然高分子材料。
胶原蛋白是人体皮肤、
骨骼、关节软骨等组织的主要成分，具有良好的生物相容性和生物活性，因此被广泛应用于医学美容、医用缝线、软骨修复材料等方面。
此外，天然高分子材料中还包括明胶、藻酸盐、天然橡胶等材料，它们都具有
良好的生物相容性和生物降解性，被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。
总的来说，天然高分子材料具有很多优良的性能，如生物相容性、生物降解性、生物活性等，因此在医药、食品、化妆品等领域具有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步，相信天然高分子材料在未来会有更广泛的应用。
