医用高分子材料历史及发展
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医用高分子材料的进展高分子材料在医用中的范围越来越广了,随着合成材料的异军突袭,大量的高分子材料用于临床实践,可见医用高分子在医疗事业中发展迅速,为医疗事业做出了很大贡献,成为世界领域内的重点发展对象。
一医用高分子的产生过程
1.2500年前,人们发现了假手,假鼻,假耳等肢体,从那时开始,高分子就被用于医学和手术中......
2.40年代,用人造膜材料进行血液透析。
3.七十年代,新型高分子材料被用于制作人造器官,人造心脏膜瓣和人工肾等等。
4.随着时间的推移,医用高分子飞被用于韧带,皮肤,血管,牙齿等的修复和替换,而且其使用寿命长,耐腐蚀。
二医用高分子的定义
医用材料分为两种定义:一是广义高分子材料,涵盖所有的在医疗活动中使用的高分子材料,还包括药剂包装用高分子材料,医疗器械用高分子材料,医用一次性高分子材料等。
另一种是指符合特殊的医用要求,在医学领域应用到人体上,以医疗为目的,具有特殊要求的功能型高分子材料。
三医用高分子的分类
1.按
20
40
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80
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120
一月二月三月四月亚洲区欧洲区北美区。
高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一种由大量重复单元构成的大分子化合物,具有轻质、高强度、耐腐蚀等优点,在各个领域得到广泛应用。
本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。
一、发展历程1.1 早期发展高分子材料的发展可以追溯到19世纪,当时科学家开始研究天然高分子材料,如橡胶和淀粉等。
1.2 合成高分子材料20世纪初,科学家开始合成高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯等,为高分子材料的工业化应用奠定了基础。
1.3 高分子材料的广泛应用随着科技的不断进步,高分子材料在汽车、航空航天、医疗器械等领域得到广泛应用,推动了高分子材料产业的发展。
二、未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展将更加注重环保,研发更多可降解、可循环利用的高分子材料,减少对环境的影响。
2.2 高性能随着科技的不断进步,未来高分子材料将更加注重提高材料的性能,如强度、耐热性等,以满足不同领域的需求。
2.3 智能化未来高分子材料将朝着智能化方向发展,研发具有自修复、自感应等功能的高分子材料,为人类生活带来更多便利。
三、应用领域拓展3.1 医疗器械未来高分子材料将在医疗器械领域得到更广泛的应用,如生物可降解材料用于医疗缝合线等。
3.2 航空航天高分子材料在航空航天领域的应用将更加广泛,如轻质高强度的复合材料用于飞机制造。
3.3 汽车工业未来高分子材料在汽车工业中的应用将更加普遍,如高强度塑料用于汽车零部件制造。
四、材料结构设计4.1 多孔结构未来高分子材料的设计将更加注重多孔结构,提高材料的吸附性能和透气性。
4.2 分子链控制通过控制高分子材料的分子链结构,可以调控材料的性能,如强度、硬度等。
4.3 功能性设计未来高分子材料的设计将更加注重功能性,研发具有特定功能的高分子材料,如抗菌、防水等功能。
五、国际合作与竞争5.1 国际合作未来高分子材料领域将更加注重国际合作,共同推动高分子材料的发展,实现互利共赢。
高分子材料的发展历程及未来发展趋势一、引言高分子材料是一类以高分子化合物为基础制备的材料,具有广泛的应用领域和巨大的市场潜力。
本文将介绍高分子材料的发展历程,包括其起源、发展阶段和主要应用领域,并展望未来高分子材料的发展趋势。
二、高分子材料的起源高分子材料的起源可以追溯到20世纪初,当时人们开始研究和应用天然高分子材料,如橡胶和纤维素。
随着科学技术的进步,人们开始研究合成高分子材料,首次成功合成高分子材料的里程碑是由赛门·诺瓦克于1907年合成的硅橡胶。
三、高分子材料的发展阶段1. 早期阶段(1907年-1945年):在这个阶段,人们主要关注天然高分子材料的研究和应用,如橡胶、纤维素和天然胶等。
同时,也开始尝试合成高分子材料,如合成橡胶和合成纤维。
2. 发展阶段(1945年-1980年):在二战后的这个阶段,高分子材料的研究和应用得到了极大的推动。
人们成功合成了许多新型高分子材料,如聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
这些材料具有良好的物理性能和化学稳定性,广泛应用于塑料制品、纺织品、电子产品等领域。
3. 现代阶段(1980年至今):在这个阶段,高分子材料的研究重点逐渐转向功能性高分子材料的开发。
人们开始研究和合成具有特殊功能的高分子材料,如高温耐磨材料、导电高分子材料、生物可降解材料等。
这些材料在航空航天、电子信息、医疗健康等领域有着广泛的应用前景。
四、高分子材料的主要应用领域1. 塑料制品:高分子材料是塑料制品的主要原料,广泛应用于日常生活中的各个方面,如食品包装、家居用品、汽车零部件等。
2. 纤维材料:高分子材料在纺织行业中有着重要的地位,用于制造各种纤维材料,如聚酯纤维、尼龙纤维等。
3. 电子产品:高分子材料在电子产品中的应用越来越广泛,如导电高分子材料用于制造柔性显示屏、电子纸等。
4. 医疗健康:高分子材料在医疗健康领域有着重要的应用,如生物可降解材料用于制造医用缝线、植入器械等。
五、高分子材料的未来发展趋势1. 功能性高分子材料的发展:随着科学技术的不断进步,人们对高分子材料的功能要求也越来越高。
高分子材料的发展历程及未来发展趋势高分子材料是一类以聚合物为基础的材料,具有重要的应用价值和广泛的应用领域。
本文将详细介绍高分子材料的发展历程以及未来的发展趋势。
一、发展历程1. 早期发展阶段(20世纪初-20世纪30年代)在20世纪初,人们开始研究可塑性高分子材料,如塑料。
1907年,白朗宁发明了世界上第一个合成塑料——尼龙。
随后,人们开始研究其他合成塑料材料,如聚乙烯、聚丙烯等。
这一时期的高分子材料主要应用于日常生活用品和包装材料。
2. 高分子材料的快速发展(20世纪40年代-20世纪80年代)在第二次世界大战期间,高分子材料得到了快速发展。
人们开始研究高分子材料的结构和性能,并开发了更多种类的高分子材料,如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等。
这些材料具有优异的物理和化学性能,被广泛应用于汽车、电子、建筑等领域。
3. 高分子材料的功能化发展(20世纪90年代至今)随着科学技术的进步,人们开始对高分子材料进行功能化改性,使其具有更多的特殊性能和应用功能。
例如,人们通过添加纳米材料、改变分子结构等方法,使高分子材料具有优异的导电性、热稳定性、抗菌性等特殊功能。
此外,人们还研究了生物可降解高分子材料,以应对环境问题和可持续发展的需求。
二、未来发展趋势1. 绿色环保未来,高分子材料的发展趋势将更加注重绿色环保。
人们将致力于研究生物可降解高分子材料,以替代传统的塑料材料。
这些生物可降解材料可以在自然环境中迅速分解,减少对环境的污染。
此外,人们还将研究可回收利用的高分子材料,以实现资源的循环利用。
2. 高性能未来,高分子材料的发展将趋向于高性能化。
人们将继续研究功能化改性的方法,使高分子材料具有更多的特殊性能,如高强度、高导电性、高热稳定性等。
这将推动高分子材料在电子、航空航天、能源等领域的应用。
3. 多功能化未来,高分子材料将趋向于多功能化的发展。
人们将研究制备具有多种特殊功能的高分子材料,以满足不同领域的需求。
高分子材料的发展历程及未来发展趋势引言概述:高分子材料是一类具有高分子结构的材料,具有独特的物理性质和化学性质。
随着科学技术的发展,高分子材料在各个领域得到广泛应用,如医药、电子、航空航天等。
本文将从高分子材料的发展历程和未来发展趋势两个方面进行探讨。
一、高分子材料的发展历程1.1 早期发展阶段在20世纪初期,高分子材料的研究主要集中在合成橡胶和塑料方面。
最早的合成高分子材料是由化学家发现的,如合成橡胶和聚乙烯等。
1.2 高分子材料的应用拓展随着科学技术的不断进步,高分子材料的应用领域逐渐扩大,如高分子纤维、高分子涂料、高分子膜等,广泛应用于纺织、建筑、航空等领域。
1.3 高分子材料的研究成果高分子材料的研究成果不断涌现,如聚合物合成技术的改进、高分子材料性能的优化等,为高分子材料的应用提供了坚实的基础。
二、高分子材料的未来发展趋势2.1 绿色环保未来高分子材料的发展趋势将更加注重绿色环保,提倡可降解高分子材料的研究和应用,减少对环境的污染。
2.2 高性能材料未来高分子材料将朝着高性能材料的方向发展,如高强度、高韧性、高温耐受性等,以满足各个领域对材料性能的需求。
2.3 智能化材料未来高分子材料的发展将趋向于智能化材料,如具有自修复功能、自感应功能等,以满足未来科技发展对材料的需求。
三、高分子材料的应用前景3.1 医疗领域高分子材料在医疗领域的应用前景广阔,如生物医用材料、医用高分子膜等,为医疗器械和医疗治疗提供了新的解决方案。
3.2 电子领域高分子材料在电子领域的应用前景也很广泛,如柔性电子材料、有机光电材料等,为电子产品的发展提供了新的可能性。
3.3 航空航天领域高分子材料在航空航天领域的应用前景也十分广泛,如高强度高韧性的高分子复合材料,为航空航天器件的制造提供了新的选择。
四、高分子材料的挑战与机遇4.1 挑战高分子材料在研发过程中面临着一些挑战,如材料的稳定性、可降解性等问题,需要不断进行研究和改进。
高分子材料的发展历程及未来发展趋势一、引言高分子材料是一类以聚合物为基础的材料,具有轻质、高强度、耐热、耐腐蚀等优点,广泛应用于各个领域。
本文将回顾高分子材料的发展历程,分析当前的发展趋势,并展望未来的发展方向。
二、发展历程1. 早期阶段高分子材料的研究始于20世纪初,最早的聚合物是天然高分子,如橡胶和丝绸。
随着化学合成技术的发展,合成高分子材料的研究逐渐兴起。
在20世纪30年代,聚合物材料开始商业化生产,如聚乙烯和聚氯乙烯。
2. 高分子材料的应用拓展随着对高分子材料性能的深入研究,人们发现高分子材料具有良好的绝缘性能、可塑性和可加工性,逐渐应用于电子、汽车、航空航天等领域。
在20世纪50年代,聚酰胺纤维和聚碳酸酯等高性能聚合物材料得到了广泛应用。
3. 高分子材料的功能化随着科技的进步,高分子材料不仅仅用于传统领域,还开始涉足新兴领域。
通过功能化改性,高分子材料可以具备导电性、磁性、光学性等特殊功能。
例如,聚合物太阳能电池、聚合物发光二极管等新型材料的研发取得了重大突破。
三、当前发展趋势1. 绿色环保在当前环保意识日益增强的背景下,高分子材料的研发趋势呈现出绿色环保的特点。
研究人员开始关注可再生资源的利用,开发生物基高分子材料,如生物降解塑料。
同时,高分子材料的回收再利用也成为研究的热点。
2. 高性能化随着科技的不断进步,人们对高分子材料的性能要求也越来越高。
研究人员致力于提高高分子材料的强度、耐热性、耐腐蚀性等性能,以满足不同领域的需求。
纳米技术、复合材料技术等的应用为高分子材料的性能提升提供了新的途径。
3. 多功能化高分子材料的多功能化是当前的发展趋势之一。
通过在高分子材料中引入功能性基团,可以赋予材料独特的性能,如自修复、自清洁等。
多功能高分子材料的研究将为各个领域的应用带来更多可能性。
四、未来发展方向1. 智能化随着人工智能和物联网技术的发展,高分子材料也将朝着智能化方向发展。
智能高分子材料可以感知环境变化并做出相应的响应,具有广阔的应用前景。
医用高分子材料历史与发展摘要:本文介绍了医用高分子材料的种类、特点,并介绍了人体可吸收医用高分子材料、智能性生物医用高分子材料等的发展现状和趋势,对全面了解医用高分子材料的应用及发展将会有一定的帮助。
关键词:医用塑料;医疗器械;生物可降解材料;缝合线;人体组织工程材料Abstract:In this paper, the types of medical polymer materials、characteristics and processing technologieswere introduced, the development and trends were also involved. Degradable organisms materials play an important role in medical field.111e materials can be usedas medical suture,bonesetting material,body tissue rebuilding material ,medical paper,wounddressing and so onKeywords: medical plastics; medical equipment; biological degradability material,medical suture,bod y tissue rebulding material一、医用高分子材料历史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。
二、医用高分子材料种类塑料作为一种十分重要的材料,在医疗卫生领域得到了广泛应用。
它既可制成一次性医疗器械如点滴瓶、注射器等,又能用于非一次性医疗设备如计量器、外科仪器等,医用塑料领域是目前塑料工业最有发展潜力的市场之一。
根据实际应用,医用塑料材料大致分为制作人工脏器、修复人体缺陷和制作医疗器械三大类。
(1)植入体内,永久性替代使用的人工脏器或部位的塑料材料。
例如人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、人工胆管、人工尿道等。
此外,在手术过程中,用于体外暂时替代使用的人工脏器有人工肾脏、人工心脏、人工肺、人工肝脏等。
(2)修复人体某部分缺陷的人工材料。
例如人工皮肤、人工骨、人工关节、人工耳朵、人工鼻、假肢、角膜接触眼镜等。
(3)用作医疗器械的塑料材料。
例如医用容器有输液瓶、输液袋、输血袋、腹膜透析液袋、血袋等;一次性医疗用品有注射器、输液器、输血器、静脉导液管、各种插管、血液导管、检验用具、病人用具、手术室用具、诊疗用具和绷带等。
不同种类的塑料在医用塑料市场上的消费比例是不同的。
聚氯乙烯(PVC)和聚乙烯(PE) 用量最大,各占28%和24%;聚苯乙烯(PS)占18%;聚丙烯(PP)占16%;工程塑料占14%。
在工程塑料中,聚对苯二甲酸乙二酯(PET)占23%,ABS/苯乙烯-丙烯晴共聚物(SAN)占16%;聚碳酸酯(PC)占12%;聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)占10%,其它医用工程塑料有尼龙(PA)、聚甲醛(POM)、聚氨酯(PUR)、有机硅、氟聚合物、纤维素塑料、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)等[1]。
三、可生物降解医用材料的用途生物可降解材料正引起人们越来越广泛的兴趣。
尤其在医药卫生领域内,生物可降解的医用材料得到了大力开发,被广泛应用于“人体组织工程”材料、体内缝合线、外科用正骨材料等,其应用前景十分看好。
可降解生物医用材料一般都是由对人体无毒无害的,能在人体内部自行分解后被吸收或排出体外的高分子材料制成。
其大分子链中一般都含有酯基,遇到水会发生水解。
经过一定时间后,大分子变成了小分子,或被人体吸收或被排出体外。
其分解吸收周期视材料的不同分子结构、不同环境条件而异。
1.1 医用缝合线可生物降解材料在医学方面比较重要的用途之一是医用缝合线。
在对人体进行内脏器官外科手术时,若采用非降解性的聚酰胺、聚丙烯缝合线缝合伤口,则伤口痊愈后此类缝合线将永久留在体内,而人体内部组织会对此缝合线产生排异现象。
羊肠线是一种传统的可被人体降解吸收的体内缝合线,它在人体内的吸收周期约为15天左右,而人体内脏器官的外科手术刀口往往难以在此期间愈合。
因而人体内脏器官的外科手术对分解周期较长的新型可降解医用缝合线的需求就十分迫切。
聚乙交酯一丙交酯(PGLA)可吸收医用缝合线正是上述手术所需的理想的缝合线,它的强度和手感都要比普通合成纤维优异,在人体内可保持其强度三四个星期,吸收周期根据缝合线的成分和大小型号约为两三个月,使得外科手术刀口有足够的时间愈合。
PGLA可吸收缝合线自20世纪80年代问世以来很快被医学界接受,广泛用作外科手术缝合线,大多用于表皮下的手术、粘膜表层手术和脉管缝合手术,取代了长期使用的羊肠线以及合成纤维缝合线。
目前在一些发达国家,PGLA可吸收医用缝合线已在医用缝合线领域占相当比例,其需求还在不断扩大。
估计2000年美国医用缝合线的80%采用了聚乙交酯一丙交酯类共聚纤维。
1.2 人体组织工程材料“人体组织工程”是一个比较新的名词,是医学界21世纪的一个重要生物组织工程。
所谓“人体组织工程”指的是用人造材料再造人体的某些器官如内脏、鼻子、耳朵等。
医生可根据需求随时到“人体组织库”内为病人选取所需的器官并加以再造。
这类器官具有仿生人造血管等,日后能成为人体的一部分并起着相应的作用,与假鼻子、假耳朵的功能不能同日而语。
降解性的生物医用材料如聚乙交酯、聚丙交酯、甲壳质类纤维可在人造器官中起着载体骨架的作用。
即先用这些材料预制成具有一定形状的、可以输送营养液的人造器官框架,然后在此框架上植入神经系统等人体必需组织。
待人造器官植入人体后,作为框架的生物降解材料逐渐被人体吸受,而先前植入人造器官的预制人体组织逐渐长成成为人体的一部分,新的器官生成了。
1.3 医用纤维纸医学技术的发展趋势之一是,纸越来越广泛地用作敷贴于人体组织的材料。
一般在腹部动了外科手术后,体内器官如肠、胃等有所挪位,为防止产生肠粘连,医生通常要求病人早日起床活动,另外一个办法便是在肠、胃之间放置隔离纸(膜)。
普通植物纤维纸的化学性质和生理性质与人体组织大不相同,容易引起皮肤发炎。
预期动物纤维纸可以克服这种缺点,而甲壳质纤维纸是最有这种应用前景的。
在日本,已有人提出了甲壳质纸的制造方法,并在美国申请了专利 J。
采用适当的工艺条件和溶剂,可制得孔多、有良好透气性和吸水性的特别适合于作医用材料的甲壳质纤维纸。
四、展望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。
作为生物医药和材料这两大新世纪支柱的跨缘学科的生物医药新材料毫无疑问将成为科研开发的主攻方向,人体可吸收医用材料必将更多地进入医疗领域。
从某种程度上说,这也将成为衡量一个国家科技发展水平以及国民经济实力的标志之一。
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