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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。
生物医用高分子材料的制备生产方法生物医用高分子材料是指用于医疗领域的高分子材料，具有生物相容性、生物降解性、生物活性等特点，可用于制备医用器械、药物载体、组织工程等领域。
本文将介绍生物医用高分子材料的制备生产方法。
一、生物医用高分子材料的选择生物医用高分子材料的选择应考虑其生物相容性、生物降解性、生物活性等因素。
常用的生物医用高分子材料包括聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）、聚己内酯（PCL）、明胶、壳聚糖等。
这些材料具有良好的生物相容性和生物降解性，可被人体代谢和排泄，不会对人体造成损害。
二、生物医用高分子材料的制备方法1. 溶液法溶液法是一种常用的生物医用高分子材料制备方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中，制备成溶液后通过旋涂、喷涂、浸涂等方法涂覆在基材上，制备成薄膜、纤维、微球等形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的形貌和结构，可用于制备药物载体、组织工程等领域。
2. 熔融法熔融法是一种将高分子材料加热至熔融状态后制备材料的方法。
该方法将高分子材料加热至熔融状态后，通过挤出、注塑、压制等方法制备成所需形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的力学性能和加工性能，可用于制备医用器械、组织工程等领域。
3. 电纺法电纺法是一种将高分子材料通过电场作用制备成纤维的方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中，制备成溶液后通过电纺机将溶液喷射至电场中，形成纤维状的材料。
该方法制备的材料具有良好的纤维形态和结构，可用于制备组织工程、药物载体等领域。
4. 3D打印法3D打印法是一种将高分子材料通过3D打印技术制备成所需形态的材料的方法。
该方法将高分子材料溶解于有机溶剂中，制备成溶液后通过3D打印机将溶液喷射至所需形态的模板上，形成所需形态的材料。
该方法制备的材料具有良好的形态和结构，可用于制备医用器械、组织工程等领域。
三、生物医用高分子材料的应用生物医用高分子材料可用于制备医用器械、药物载体、组织工程等领域。
生物医用高分子材料的未来发展方向随着科技的不断进步，高分子材料在生物医学领域的应用也变得越来越广泛。
生物医用高分子材料是指用于医学领域的一类高分子材料，具有良好的生物相容性和生物转化性能。
未来，生物医用高分子材料在医学领域的应用前景将更为广阔，主要体现在以下几个方面：高分子材料在组织工程中的应用生物医用高分子材料在组织工程领域有着重要的应用价值。
生物医用高分子材料可以作为支架材料，帮助细胞生长和组织修复，同时可以调控新生组织的形成。
未来的发展方向是通过改进高分子材料的性能，使其具备更好的生物相容性和机械性能，提高其在组织工程中的应用效果。
高分子材料在药物传递中的应用高分子材料在药物传递领域有着独特的优势。
生物医用高分子材料可以作为药物载体，将药物有效地送达到靶组织，提高药物的有效性，减少毒副作用。
未来发展的方向是设计制备更多样化的高分子载体，提高药物的载荷量和释放效率，从而实现更精准的药物传递。
高分子材料在生物传感器中的应用生物医用高分子材料在生物传感器领域有着重要的应用潜力。
生物医用高分子材料可以作为传感器的识别元素，实现对生物分子的快速检测和诊断。
未来的发展方向是开发新型的高分子传感器材料，提高其对特定生物分子的识别灵敏度和选择性，实现更快速、更准确的生物检测。
高分子材料在生物医用器械中的应用生物医用高分子材料在医疗器械领域有着广泛的应用。
生物医用高分子材料可以制备各种医用器械，如人工器官、生物质感传感器、医用植入材料等。
未来的发展方向是优化高分子材料的生物相容性和稳定性，设计制备更加安全、耐用的生物医用器械，满足不同医疗需求。
综上所述，生物医用高分子材料在未来的发展走向中将会继续发挥重要作用。
通过不断优化材料性能、拓展应用领域，生物医用高分子材料将为医学领域带来更多创新和发展机遇。
生物医用高分子材料生物医用高分子材料是一种具有广泛应用前景的新型材料，它在医学领域中发挥着越来越重要的作用。
生物医用高分子材料是指能够与生物体相容并在生物体内具有一定功能的高分子材料，其应用范围涉及医疗器械、医用材料、组织工程、药物传递系统等多个方面。
本文将从生物医用高分子材料的特点、应用领域、发展趋势等方面进行介绍。
首先，生物医用高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性。
这意味着这类材料可以与生物体组织相容，不会引起排斥反应或过敏反应，并且在一定条件下可以被生物体降解或代谢，不会对生物体造成长期的不良影响。
这一特点使得生物医用高分子材料在医学领域中得到广泛应用，例如可用于制备生物可降解的缝合线、修复骨折的支架材料等。
其次，生物医用高分子材料在医疗器械和医用材料领域有着重要的应用。
例如，生物医用高分子材料可以用于制备人工关节、心脏起搏器、血管支架等医疗器械，同时也可以用于制备医用敷料、人工皮肤、植入式医用材料等。
这些应用为医学诊疗和治疗提供了重要的支持，推动了医学技术的不断进步。
此外，生物医用高分子材料在组织工程和药物传递系统中也有着广泛的应用。
在组织工程领域，生物医用高分子材料可以被用于制备人工器官、组织修复材料等，为组织修复和再生提供了新的途径。
在药物传递系统方面，生物医用高分子材料可以被用于制备缓释药物载体、靶向输送系统等，提高了药物的疗效和降低了药物的副作用。
未来，随着生物医用高分子材料领域的不断发展，其在医学领域中的应用前景将会更加广阔。
例如，生物医用高分子材料的功能化设计和智能化材料的开发将会为医学诊疗提供更多的选择，同时生物医用高分子材料与生物学、医学、材料学等学科的交叉融合也将会带来更多的创新成果。
总之，生物医用高分子材料具有良好的生物相容性和生物降解性，其在医疗器械、医用材料、组织工程、药物传递系统等领域有着重要的应用。
随着生物医用高分子材料领域的不断发展，其在医学领域中的应用前景将会更加广阔，为医学技术的不断进步和医学治疗的不断改善提供重要支持。
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。
生物医用高分子材料的功能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。
生物医用高分子材料的发展前景我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。
目前约有50多个单位从事这方面的研究,现有医用高分子材料60多种,制品达400余种,用于医疗的聚甲基丙烯酸甲酯每年达300 t。
然而,我国医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段[5],还没有能够建立在分子设计的基础上。
因此,应该以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。
医用高分子材料要应用于生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性和可加工性等严格的要求。
生物医用材料的研究和发展方向主要包括以下几方面:1 、组织工程材料组织工程是应用生命科学与工程的原理和方法构建一个生物装置,来维护、增进人体细胞和组织的生长,以恢复受损组织或器官的功能。
它的主要任务是实现受损组织和器官的修复或再建,延长寿命和提高健康水平。
其方法是:将特定组织细胞“种植”于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料上,形成细胞-生物材料复合物;生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境;随着材料的降解和细胞的繁殖,形成新的与自身功能和形态相适应的组织或器官。
这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器官进行结构、形态和功能的重建,并达到永久替代。
2、生物医用纳米材料———药物控释材料及基因治疗载体材料高分子药物控制释放体系不仅能提高药效,简化给药方式,大大降低药物的毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位,按设计的剂量,在需要的时间范围内,以一定的速度在体内缓慢释放,从而达到治疗某种疾病或调节生育的目的。
生物医用仿生高分子材料是指通过模仿生物体结构和功能特点而设计和制造的高分子材料，用于医学领域的应用。
这些材料具有良好的生物相容性、生物活性和可控可调的特性，可以在医学上模拟和替代生物组织的功能，实现诊断、治疗和修复等应用。
以下是一些常见的生物医用仿生高分子材料及其应用：
1. 生物降解聚合物：如聚乳酸（Poly Lactic Acid, PLA）和聚乙二醇（Polyethylene Glycol, PEG），常用于制备可降解的植入型材料，如缝合线、支架和修复材料。
2. 水凝胶：如明胶、海藻酸钠（Sodium Alginate）和聚乙二醇二甲基丙烯酸酯（Polyethylene Glycol Diacrylate, PEGDA）等，可用于制备组织工程支架、脏器修复和药物传递等。
3. 多肽材料：如胶原蛋白和凝血蛋白，可用于修复软骨、皮肤和血管等组织。
4. 生物活性控释材料：如聚乳酸-羟基磷灰石（Poly Lactic Acid-Hydroxyapatite, PLA-HA）复合材料，可用于药物和生长因子的控释，促进组织修复和再生。
5. 智能材料：如形状记忆聚合物和响应性水凝胶，可根据环境条件（如温度、pH值、电场等）的变化实现形状转变、药物控释和传感应用。
这些生物医用仿真高分子材料在医学领域有着广泛的应用潜力，可以用于组织工程、细胞培养、药物传递、疾病诊断和治疗等方面。
通过不断的研究和创新，这些材料将有助于促进生物医学领域的发展和进步。
第七章医用高分子材料本章内容◆概述◆生物惰性高分子材料◆生物可降解高分子材料◆组织工程◆药用高分子材料7.1 概述❝医用金属材料：主要用于人体中承重器官的修复和替换。
机械强度高、抗疲劳性能好❝医用生物陶瓷：主要用于骨骼、牙齿等硬组织的替换和修复。
耐腐蚀性能好、使用寿命长。
❝医用高分子材料：在物理化学性质及功能与人体各类器官更为相似。
❝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。
聚四氟乙烯1. 分类分类材料医用用途治疗用高分子材料手术用材料缝合线、黏合剂、止血剂、骨骼牙齿修补材料治疗用敷料创伤被覆材料、人工皮肤、消毒纱布等治疗用具各种插管、导管、引流管、一次性输液材料等药用高分子材料治疗药物降胆敏、降胆宁、干扰素诱导剂等控制释放药物高分子微胶囊、生物降解型缓释药物导向药物高分子磁性导向等导向药物制剂人造器官用材料人造组织器官人工血管、人工关节、人工玻璃体人造脏器人造心脏、人造肺、假肢和其他人造器官按来源分类◆天然医用高分子材料如胶原、明胶、丝蛋白、角质蛋白、纤维素、粘多糖、甲壳素及其衍生物等。
N C N CH 2C H N O C HOO O n胶原C H COOH NH 2R 明胶◆人工合成医用高分子材料如聚氨酯、硅橡胶、聚酯等。
可生物降解—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、CO 2等对生物体或者环境无毒害的小分子化合物的性能。
•不可生物降解（生物惰性材料）—一种生物材料在特殊应用中和宿主反应起作用的能力，要求植入材料和机体间的相互作用能够永久的被协调。
在生物环境下自身不发生有害的物理（渗透、溶解或者吸收）或者化学反应（对酸碱酶稳定）•生物相容性—指血液相容性和组织相容性，不发生凝血、溶血和血栓反应，不发生组织过敏，排斥或刺激反应，无致癌和钙沉积等反应。
化学家来做第一步❝化学家合成原始材料并检测各项理化指标❝生物学家检测材料生物毒性及生物相容性❝医学家做临床动物试验-人体试验❝化学工程师制造生物医用高分子材料❝临床应用2. 生物医用高分子材料的发展历史1943年赛璐珞薄膜开始用于血液透析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PMMA作为人的头盖骨、关节和股骨，利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床应用情况。
50年代，有机硅聚合物被用于医学领域，使人工器官的应用范围大大扩大，包括器官替代和整容等许多方面。
Drug controlled release Tissue engineeringGene therapy此后，一大批人工器官在50年代试用于临床。
如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、人工食道（1951年）、人工心脏瓣膜（1952）、人工心肺（1953年）、人工关节（1954年）、人工肝（1958年）等。
进入60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。
❝1960s 可生物降解聚合物，如：Polylactide(PLA)❝1970-80s 隐形眼镜（Contact lens）、药物控制释放(drug controlled release)❝1990s-聚合物在生物医用材料中的占有率超过一半◆目前用高分子材料制成的人工器官中，比较成功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。
已取得重大研究成果。
◆还需要不断完善的有人工肾、人工心脏、人工肺、人工胰脏、人工眼球、人造血液等。
◆另有一些功能较为复杂的器官，如人工肝脏、人工胃、人工子宫等。
正处于大力研究开发之中。
国际评述◦国际生物材料科学与工程学会联合会主席A. F. Von Recum在“美国生物材料学会论坛”（Biomaterials Forum, SFB, USA）上著文称：“近年来中国生物材料科学与工程极为成功地登上了世界舞台”高分子材料虽然不是万能的，不可能指望它解决一切医学问题，但通过分子设计的途径，合成出具有生物医学功能的理想医用高分子材料的前景是十分广阔的。
有人预计，在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。
安全性①不会致癌根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于正常细胞发生了变异。
当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌。
而引起细胞变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，也有病毒引起的原因。
•②具有良好的血液相容性当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。
因此，应用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的。
血液相容性指材料在体内与血液接触后不发生凝血、溶血现象，不形成血栓。
③具有良好的组织相容性指材料与血液以外的生物组织接触时，材料本身的性能满足使用要求，而对生物体无刺激性、不使组织和细胞发生炎症，不发生排斥反应，没有致癌作用，不会发生钙沉积。
具体来说，要求材料置于一般组织表面、器官空间组织内等处后，活体组织不发生排斥反应，材料自身也不因与活体组织、体液中多成分长期接触发生性质劣化，功能下降。
是生物医学材料区别于其它高技术材料的最重要的特征生物材料人体宿主反应材料反应材料机体良好的生物医学材料：材料引起的机体反应机体导致的材料反应 短期反应和长期反应 局部反应和全身反应◆急性炎症反应◆全身毒性反应◆异体反应生物环境作用导致的材料性能蜕变、降解、磨损等高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的灭菌消毒。
目前灭菌处理一般有三种方法：蒸汽灭菌、化学灭菌、γ射线灭菌。
国内大多采用前两种方法。
因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。
能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性◆生物惰性高分子材料—长期植入体内不会减少机械强度◆生物降解高分子材料—按使用需要降解同时降低机械强度表7-1 高分子材料在狗体内的机械稳定性材料名称植入天数机械强度损失/％尼龙-676174.6 107380.7涤纶树脂78011.4聚四氟乙烯677 5.3❝强疏水：对血液成分吸附能力小，因此血液相容性好，如：聚四氟乙烯❝强亲水：吸水后与血液表面性能接近，减小对蛋白质的吸附，如：聚氧化乙烯（非常重要的抗凝血材料）添加聚氧化乙烯（分子量6000）于凝血酶溶液中，可防止凝血酶对玻璃的吸附。
通过接枝改性调节高分子材料表面分子结构中的亲水基团与疏水基团的比例，使其达到一个最佳值，也是改善材料血液相容性的有效方法。
材料界面性质与血液界面性能的不同可能造成吸附改变蛋白质的形状以及排列，产生溶血、凝血或者血栓。
例如：将芝加哥酸（1-氨基-8-萘酚-3, 4-二磺酸萘）引入聚合物表面后，可减少血小板在聚合物表面上的粘附量，抗凝血性提高。
NH SO 2N NOH NH 2SO 3H SO 3H在材料中引入阴离子基团，或者采用电荷注入的方式使界面带有负电荷，都可以提高材料的抗凝血性质。
③高分子材料的肝素化肝素是一种硫酸多糖类物质，是最早被认识的天然抗凝血产物之一。
H OHH O H H O H O O OH H H OH H COOH H CH 2OSO 3HHNHSO 3H O H OH H O H H O H O OH H H OH H COOH H CH 2OSO 3H H NHSO 3H将肝素通过接枝方法固定在高分子材料表面上以提高其抗凝血性，是使材料的抗凝血性改变的重要途径。
在高分子材料结构中引入肝素后，在使用过程中，肝素慢慢地释放，能明显提高抗血栓性。
④材料表面伪内膜化伪内膜是一种采用仿生学的原理，在材料表面生成的一层与血管内壁相似的修饰层。
在材料表面沉积一层很薄的蛋白层，可以促进内皮细胞在其表面的吸附和生长，形成一层类似于血管内壁的伪内膜。
生物材料的表面修饰与改性❝聚氯乙烯❝有机硅类涤纶❝聚四氟乙烯❝聚丙烯❝高密度聚乙烯❝聚丙烯酸酯类❝聚氨酯❝室温固化环氧树酯❝精制天然橡胶❝聚膦腈表7-2 用于人工脏器的部分高分子材料人工脏器高分子材料心脏嵌段聚醚氨酯弹性体、硅橡胶肾脏铜氨法再生纤维素，醋酸纤维素，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚砜，乙烯-乙烯醇共聚物（EV A），聚丙烯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯肝脏赛璐玢（cellophane），聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯胰脏共聚丙烯酸酯中空纤维肺硅橡胶，聚丙烯中空纤维，聚烷砜关节、骨超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，尼龙，聚酯皮肤硝基纤维素，聚硅酮-尼龙复合物，聚酯，甲壳素角膜聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯，硅橡胶玻璃体硅油，聚甲基丙烯酸-β-羟乙酯鼻、耳硅橡胶，聚乙烯血管聚酯纤维，聚四氟乙烯，嵌段聚醚氨酯人工红血球全氟烃人工血浆羟乙基淀粉，聚乙烯基吡咯烷酮胆管硅橡胶表7-2 用于人工脏器的部分高分子材料生物惰性高分子材料的应用（1）软组织修复材料填充材料用来弥补一些容貌缺陷、萎缩或者发育不完全，使之符合审美要求的医用材料。
常用的高分子材料有硅橡胶、聚乙烯和聚四氟乙烯。
导液管用于插入人体深处输入液体（如养分、生理盐水、药物、血液等）或通过血管插入心脏进行有关检查的导管。
制造材料必须是血液相容、不凝血、不感染的材料。
PU等由于良好的挠曲性和易于加工成不同的大小和长度，是应用广泛的导液管材料。
人工骨人工骨以置换病人体内无法愈合的伤骨，特别是关节。
人工骨将长久地留在人体内代替骨的功能，对材料的机械性能要求很高，用于制备人工骨的主要是一些高分子复合材料，如陶瓷/超高分子量聚乙烯。
(2)硬组织修复材料牙科修复材料如牙冠填充和制备假牙。
甲基丙烯酸酯树脂是较早使用的牙冠填充高分子材料，但其机械强度较差，使用寿命较短，因此现在多已被一些牙科复合树脂所取代。
牙科复合树脂主要组分包括基体树脂、填料、降粘单体、引发剂和稳定剂。
在固态下高分子链的聚集态可分为结晶态、玻璃态、橡胶态。
如果高分子材料的化学结构相同，那么不同聚集态的降解速度有如下顺序：橡胶态>玻璃态>结晶态显然，聚集态结构越有序，分子链之间排列越紧密，降解速度越低易降解高分子结构难降解高分子结构直链交联橡胶态、玻璃态结晶态脂肪族芳香族低相对分子量高相对分子量亲水性疏水性表面粗糙表面光滑高分子结构与降解性的关系7.3 可降解生物高分子材料由于低分子量聚合物的溶解或溶胀性能优于高分子量聚合物，因此对于同种高分子材料，分子量越大，降解速度越慢。
亲水性强的高分子能够吸收水、催化剂或酶，一般有较快的降解速度。
含有羟基、羧基的生物吸收性高分子，不仅因为其较强的亲水性，而且由于其本身的自催化作用，所以比较容易降解，相反，在主链或侧链含有疏水长链烷基或芳基的高分子，降解性能往往较差。
A 、合成的高分子材料C H C O R O n O CR C On O C (CH 2)5O OnC H C O CH 3O n C H2C O O n N NRO OOO NH 2N H O n H 3CH 2C O O O CH 3CH2R n N PRR n聚羟基烷酸酯聚酸酐聚己内酯聚乳酸聚羟基乙酸聚酰亚胺聚赖氨酸聚原酸酯聚膦腈CH C O R On ❝应用最广泛的是聚羟基乙酸(PGA)、聚乳酸(PLA)、聚ε-已内酯(PCL)及其共聚物。
