医用高分子载体材料

引言微球（microspheres）是一种应用较为广泛的新型给药体系，其以适宜的高分子材料为载体制成包裹药物的球形或类球形微粒，粒径一般在1～250μm（粒径小于1μm 的 称为毫微球）。

制备微球所用的载体材料按材料的降解性能一般可分为两大类：不可降解性高分子材料（如乙基纤维素等）和可降解性高分子材料。

其中可降解性高分子材料包括天然可降解性高分子材料（如多糖类的淀粉、壳聚糖和海藻酸盐，蛋白类的明胶、丝素蛋白、白蛋白和玉米醇溶蛋白等），以及合成可降解性聚合物材料（如聚乳酸和聚羟基乙酸等）。

生物可降解性高分子载药微球具有良好的生物相容性、生物降解性、理化及生物稳定性、极低的毒性，以及较高的载药性，是理想的药物载体，因此近年来有关它们的研究已受到学术界的广泛重视PART.1不可降解高分子材料用于制备微球的不可降解性高分子材料有乙基纤维素、聚丙烯和聚苯乙烯等，但最常用的为乙基纤维素。

乙基纤维素（Ethyl cellulose），又称纤维素乙醚，简称EC。

乙基纤维素因其水不溶性，同时也对碱和稀酸不起作用，主要用作薄膜包衣材料和混合材料制备包衣缓释微球，使药效持续释放，避免一些水溶性药物过早发生作用和流失等。

PART.2天然可降解高分子材料天然可降解性高分子载药微球有其独特的优势，且给药途径多种，既可供口服，也可制成注射剂或药栓。

随着载药制剂理论、技术的不断完善，此类微球在应用中存在的问题将逐渐得以解决。

以下介绍几个常用的天然可降解高分子材料载体。

1.淀粉淀粉微球是近三十年发展起来的一种新型淀粉产品，因其具有可生物降解、生物相容性、无毒性、无免疫原性及原料来源广泛、价格低廉等显著优点。

淀粉微球作为药物载体的应用性研究备受人们关注。

目前，已经尝试将淀粉微球作为靶向制剂的药物载体应用在鼻腔给药系统、栓塞化疗和口服进行肠内靶向释药等领域。

淀粉微球能增加许多药物在鼻腔中的吸收，给药方便，避免药物对胃肠道的刺激作用和肝-胃肠道对药物的首过作用而提高生物利用度，从而进一步减少给药剂量和不良反应。

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。

生物高分子材料在医药领域中的应用生物高分子材料是一类具有自然来源、生物相容性、再生能力好、生物活性高等特点的高分子材料，在医药领域中得到广泛应用。

不同种类的生物高分子材料，具有不同的特性和功能，可以用于制备药物载体、组织修复材料、医用器械等医药产品。

一、药物载体生物高分子材料作为药物载体，能够通过调控药物的释放速率和控制性能，提高药物的疗效和降低副作用。

例如，聚乳酸、聚己内酯等生物高分子材料，可以制备成纳米颗粒、微球等形态，作为药物的载体，能够改善药物的生物利用度和药物在体内的分布，从而提高疗效和减少副作用。

与传统药物制剂相比，生物高分子材料制备的药物载体具有较高的稳定性和长时间的药物释放能力，能够满足临床上的需求。

二、组织修复材料生物高分子材料还可以作为组织修复材料，用于修复人体组织损伤和缺损。

例如，胶原蛋白、明胶、海藻酸等生物高分子材料，能够促进组织的再生和修复，具有良好的生物相容性和生物降解性。

这些材料可以制备成支架、薄膜、凝胶等形态，置于损伤区域进行修复。

与传统的人工材料相比，生物高分子材料不会引起免疫反应和排异反应，能够促进组织的再生和修复，从而达到良好的治疗效果。

三、医用器械生物高分子材料还可以用于制备医用器械，如输液管、人工关节、心脏支架等。

这些器械具有良好的生物相容性和生物降解性，可以与人体的组织和器官良好地接触，不会引起免疫反应和排异反应。

同时，生物高分子材料具有较高的弹性和可塑性，能够制备成各种形态的器械，满足临床上的需求。

总之，生物高分子材料在医药领域中的应用广泛，具有很好的应用前景。

随着技术的不断进步和研究的深入，生物高分子材料在医药领域中的应用将会更加广泛和深入。

医用高分子材料介绍现代药剂学——高分子材料在药剂学中的应用介绍了高分子材料作为药物载体的必要条件:适当的载药量；载药后具有适当的药物释放能力；无毒、无抗原性，具有良好的生物相容性。

止匕外，根据制剂的加工和成型要求，还应具有适当的分子量和理化性质。

一、高分子材料基础介绍（一）高分子化合物的概念大分子简称为聚合物。

它大致分为有机聚合物化合物（称为有机聚合物）和无机聚合物化合物（无机聚合物）。

高分子化合物又称聚合物或高聚物，是指分子量超过104的一种化合物。

它们是由许多简单的结构单元通过共价键反复连接而成的分子。

（2）重复单元——是聚合物链的基本组成单元。

方括号是指重复连接，这意味着整个分子是通过顺序连接多个这样的重复单元而形成的。

n是重复单元的数量，也称为聚合度。

它是一个平均值，即包含在聚合物中的同源分子的重复单元数的平均值。

根据测定方法或计算方法，获得的平均值在大小和含义上有所不同。

聚合物的分子量M是重复单元的分子量Mo和聚合度（DP）的乘积：例如，如果聚氯乙烯的分子量为50, 000至150, 000,重复单元的分子量为62.5,平均聚合度为800至2400。

也就是说，聚氯乙烯分子是通过结合800至2400个氯乙烯结构单元形成的。

由重复单元连接的线性大分子类似于长链。

因此，重复单元有时被称为链接。

对于像聚乙烯和聚氯乙烯这样的分子，它们的重复单元的组成与合成它们的起始材料相同，只是电子结构略有变化。

因此，这种聚合物的重复单元是单体单元，或者换句话说，是由称为均聚物的单体聚合形成的聚合物。

由两种或多种单体共聚形成的聚合物称为共聚物。

这些聚合物的重复单元与单体结构不同。

（3）大分子化合物的命名1。

习惯命名遵循习惯，聚合物通常根据其来源和制备方法来命名。

大多数天然聚合物都有特殊的名称。

例如，纤维素、淀粉、蛋白质、甲壳质、阿拉伯树胶、藻酸等。

这些名称通常不反映物质的结构。

一些大分子化合物是由天然聚合物衍生或改变而来的，它们的名称是以衍生物开头的基团。

医用功能高分子材料医用功能高分子材料是一种应用于医疗领域的高科技材料，具有多种优异的性能和功能。

它们被广泛应用于生物医学领域，包括医疗器械、药物控释系统、组织工程和药物传递等方面。

这些材料不仅可以提高医疗器械的功能，还可以改善治疗的效果，减少患者的痛苦，提高患者的生活质量。

一种常见的医用功能高分子材料是生物可降解聚合物。

这些材料通常由可降解聚酯或聚胺酯等构成，它们可以在体内渐渐分解，最终被代谢掉。

这种材料可以用于制备可降解缝合线、骨修复材料和组织工程支架等。

因为可降解性，这些材料不需要二次手术去除，减少了病人的痛苦和康复时间。

同时，这些材料的表面可以进行改性，以提高其生物相容性和降低感染风险。

另一类医用功能高分子材料是生物活性高分子材料。

这些材料可以释放具有生物活性的物质，如药物、生长因子和细胞，以促进组织修复和再生。

例如，可以制备一种具有药物控释功能的材料，将药物包裹在材料中，并通过缓慢释放来治疗疾病。

这种材料可以用于制备药物输送系统、药物控释片和药物填充剂等。

此外，也可以将细胞或生长因子植入材料中，以促进组织生长和修复。

这些材料可以用于制备生物活性支架、人工器官和组织工程补丁等。

还有一类医用功能高分子材料是智能响应性高分子材料。

这些材料具有对外界刺激（如温度、光、pH值等）响应的能力，并根据刺激的变化产生相应的物理或化学变化。

这种材料可以用于制备智能响应性医疗器械和药物控释系统。

例如，可以制备一种具有温度敏感性的材料，当温度超过一定阈值时，材料会自动释放药物，以达到治疗的目的。

这种材料可以用于制备热敏性药物控释系统、温度感应型植入器件等。

此外，也可以制备具有光敏性或pH值敏感性的材料，以实现更精确的药物控释和治疗效果。

总之，医用功能高分子材料在医疗领域具有广泛的应用前景。

它们通过改进医疗器械和药物输送系统的性能，提高医疗效果和治疗效率。

随着材料科学和生物医学技术的不断发展，相信医用功能高分子材料将会在未来的医疗领域发挥更重要的作用。

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。

纳米药物载体技巧用纳米粒子作为药物载体可实现靶向输送.缓释给药的目标, 这是因为小粒子可以进入很多大粒子难以进入的人体器官组织, 如小于 50nm 的粒子就能穿过肝脏内皮或经由过程淋巴传送到脾和骨髓, 也可能到达肿瘤组织.别的纳米粒子能超出很多生物樊篱到达病灶部位, 如透过血脑樊篱( BBB) 把药物送到脑部, 经由过程口服给药可使药物在淋凑趣中富集等.具有生物活性的大分子药物( 如多肽.蛋白类药物) 很难超出生物樊篱, 用纳米粒子作为载体可战胜这一艰苦, 并进步其在体内输送进程中的稳固性.用纳米粒子实现基因非病毒转染, 是输送基因药物的有用门路.药物既可以经由过程物理包埋也可以经由过程化学键合的方法联合到聚合物纳米粒子中.载有药物的聚合物纳米粒子平日以胶体疏散体的情势经由过程口服.经皮.皮下及肌肉打针.动脉打针.静脉点滴和体腔黏膜吸附等给药方法进入人体.制备聚合物纳米粒子的办法重要有以下几种: ( 1) 单体聚合形成聚合物纳米粒子; ( 2) 聚合物后疏散形成纳米粒子; ( 3) 构造规整的两亲性聚合物在水介质中自组装形成纳米粒子.1 单体聚合制备的聚合物纳米粒子聚氰基丙烯酸烷基酯( PACA) 在人体内极易生物降解, 且对很多组织具有生物相容性.制备聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子采取的是阴离子激发的乳液聚合办法, 平日以 OH-为激发剂, 反响一般在酸性水介质中进行, 经常应用的乳化剂有葡聚糖.乙二醇与丙二醇的嵌段共聚物和聚山梨酸酯等, 具体系体例备进程见图 1.当反响介质 pH 值偏高时, OH-浓度大, 反响速度快, 形成的 PACA 分子量低, 以此作为给药载体材料进入人体后, 降解速度太快, 晦气于药物缓释.是以聚合反响介质的 pH 值平日掌握在 1.0~ 3.5 范围内.图 1 聚氰基丙烯酸烷基酯纳米粒子的制备进程PACA 纳米粒子载药的方法有两种: 一是药物与单体一路参加, 药物在聚合反响进程中被包埋在粒子内; 二是聚合反响完成后,药物经由过程吸附进入粒子内部.有人报导用 Tween-80 作乳化剂合成聚氰基丙烯酸丁酯纳米粒子, 用于脑部靶向给药, 可以透过人体血脑樊篱, 进入大脑中枢神经体系, 对治疗老年性痴呆.脑肿瘤等脑部疾病有显著后果.2 聚合物后疏散形成的纳米粒子脂肪族聚酯类聚合物, 如聚乳酸( PLA) .聚乙交酯( PLG) .聚乙交酯丙交酯共聚( PLGA) .聚己内酯( PCL) 等, 还有一些自然高分子, 如白蛋白.壳聚糖.海藻酸盐等, 它们具有优越的可生物降解性, 现已被普遍用于给药载体.要把这些聚合物制成纳米粒子, 平日采取后疏散法.以下列举文献报导的具体办法：（1）溶剂蒸发法(solvent evaporation method)聚合物和药物一路溶于二氯甲烷.氯仿或醋酸乙酯等有机溶剂中, 再加到含有乳化剂的水体系中进行乳化, 形成 O/W 型乳液, 然后经由过程加温.减压或中断搅拌等方法把有机溶剂蒸发除去,最后形成聚合物纳米粒子的水疏散体系.(2)自觉乳化/溶剂集中法(spontaneous emulsion / solvent diffusion method)用亲水性有机溶剂( 如丙酮.甲醇等) 和疏水性有机溶剂( 如二氯甲烷.氯仿等) 形成的混杂溶剂消融聚合物和药物作为油相, 疏散在水中, 因为亲水性有机溶剂会主动从油相集中到水相, 两相之间的界面会产生湍流, 从而形成纳米粒子.动物实验证实, 与直接用胰岛素水溶液给药比拟, 聚合物纳米粒子给药具有显著的降血糖后果, 且中断时光长.一.药用生物降解性合成高分子材料一般来说,药物载体是由高分子材料来充当的,包含自然高分子材料和合成高分子材料,因为自然高分子载体材料不克不及完全合适应用请求,所以生物降解性合成高分子材料愈来愈受看重,近年来国表里生物降解性合成高分子材料主如果聚乳酸和聚己内酯,作为药物缓释载体.1 聚乳酸(PLA)聚乳酸是一种具有优秀的生物相容性和可生物降解的聚合物,是今朝研讨最多的聚酯类生物降解材料之一.聚乳酸无毒.无刺激性.无免疫原性并且生物相容性好,可安然用于体内,是以,被用作可生物降解的药物缓释载体,已经得到美国FDA的承认.2 聚己内酯酸(PCL)聚己内酯(PCL)是具有优越药物通透机能的高分子材料,在医学范畴已经有普遍的应用.Pitt和Schindler早在20世纪70年月就提出PCL可用作药物控释载体,并对其药物经由过程性和生物降解性进行了体系研讨.宋存先等研讨了PCL在大鼠体内的降解情形,发明PCL的降解分两个阶段进行：第一个阶段为分子量不竭降低但不产生形变和掉重,肇端分子量6.6万的PCL在体内可以完全保管2年;第二阶段是低分子量的PCL开端变成碎片并产生掉重,最终降解物逐渐被有机体接收和渗出而不蓄积于体内,是以可以用作体内的药物掌握释放材料.二.两个生物可降解纳米药物载体报导1. 南京医科大学基本医学院生物技巧系姚俊博士,应用味精的原料——谷氨酸,为抗癌药物打造了一辆“好车”.这辆车既能运药,又能准确打击癌细胞,降低药物的毒副感化.该创造叫作“γ－聚谷氨酸纳米药物载体”,能让药物更易在病灶组织滞留.富集,慢慢施展效应;“车内空间”也大,能装载更多药物.从而增长药物疗效,降低毒副感化,今朝已获国度专利.在癌细胞的概况,有特定的抗体受体,可以用作药物靶点.找到响应的抗体,装配在“车”上,可以主动“定位”癌细胞,并运药至癌细胞,防止对正常细胞的“误伤”.应用微生物发酵法,采取特定的微生物将味精的重要成分谷氨酸转化为一种生物高分子——γ-聚谷氨酸.他说,因为原料易于获得,工艺绿色,可经由过程微生物发酵的大范围制备.并且,因为载体材料由谷氨酸单体构成,能被机体接收.代谢和渗出,不轻易产生蓄积和毒副感化.这辆“车”很智能,能对“路况”作出响应.例如,人体内各组织的情形pH值各有不同,特殊是肿瘤组织的pH值一般低于正常组织.“设定碰到特定pH值情形时,再释放药物,从而可设计针对某器官或肿瘤的给药机制.在这辆“车”的制作进程中,还可设置多种“开关”和“触发按钮”,除了上述的pH,还可让它对温度.酶等身分也有不合响应.姚俊介绍说：“例如肝脏有一种特有的酶GGT,它具有切开‘车厢’卸载药物的本领,那么我们可由此设计针对肝脏组织的给药体系.”2. 湖南大学化学生物传感与计量学国度重点实验室主任谭蔚泓带领课题组,研发出一种能向肿瘤细胞靶向输送大量抗癌药物的DNA“纳米火车”.其不但可进步抗癌药物的靶向性,削减药物的毒副感化,还可大大增长药物的携带量.相干成果揭橥于美国《国度科学院院刊》.据懂得,这种“纳米火车”的“车体”由多条DNA短单链经由过程火子自组装而成,宽约3至5纳米,长度可视须要增减.其整体构造十分简略,三维构造形似火车.它的“火车头”由核酸适配体构成,可与某种特定癌细胞的膜蛋白联合,为给药体系供给“偏向”和“动力”;经由过程火子自组装形成的DNA构造则构成了一节一节的高容量“车厢”,用于装载抗癌药物分子或其他生物试剂,比方可装载荧光成像试剂,对全部进程进行及时监测.该“纳米火车”可大幅进步抗癌药物的携带量.因为传统给药体系是“一个萝卜一个坑”,一次往往只能携带一个药物分子,缺少以杀逝世癌细胞.采取“火车”式设计,则可一次性携带约300至1000个药物分子.这有助于缩短病人的治疗周期,降低治疗成本.同时,因为核酸适配体可与目标物资或细胞高特异性地联合,由它构成的“火车头”可精准地将药物输送至癌变区域,从而防止对正常细胞的“误伤”,精准性大大高于传统的化学抗癌药物.此外,因为整列“火车”由生物分子构成,不消失传统的无机或高分子材料在生物体内难降解的问题,从而削减了对人体潜在的毒副感化.谭蔚泓泄漏说,该团队已针对白血病.肺癌.乳腺癌.胰腺癌和肝癌等癌细胞的特有生物标记物,筛选出不合的核酸适配体.这意味着应用“纳米火车”成果,未来还有望开辟出一次靶向不合类型癌症的“多弹头”药物.三.高分子纳米药物载体系统今朝, 人们已经成功研制尺寸在 1~ 1000nm 的多种形态的高分子纳米药物如高分子纳米微球.高分子纳米凝胶.高分子蛋白复合物.高分子纳米囊泡.树枝状大分子载体等.如图 2 所示.Figure 2 Polymeric nanomedicine carrier与其它胶体载体比拟,聚合物纳米颗粒在与生物体液接触时稳固性更高,它们的聚合物性质可控,可实现中断的药物释放.他们有异常好的理化性质如大小,概况电位,亲水-疏水均衡,等等,基于这个原因,聚合物纳米颗粒可作为潜在的药物载体用于生物活性成分如抗肿瘤药物.疫苗.寡核苷酸.肽等.生物可降解聚合物纳米载体（例如胶束和囊泡）在药物和蛋白质的掌握和释放上展示了辽阔的应用远景.幻想的纳米靶向药物释放体系应当可以或许在血液中保持稳固,具有较长的轮回时光,其经由过程主动或主动靶向方法富集到肿瘤组织后,可被肿瘤细胞高效内吞,在肿瘤细胞内载领会快速分化,快速释放药物,实现肿瘤特异性高效治疗,同时降低药物的毒副感化.以下是癌症/肿瘤的靶向治疗（含纳米载体技巧）：Fig. 2. Targeting strategies for cancer therapy. (1) Passive targeting can be achieved by enhanced permeation and retention (EPR) effect mediated by leaky vascular structures. Accumulation of macromolecular drugs or nanoparticles increases local drug concentration by degradation of drug carriers at the extracellular space or inside cells after endocytosis. (2) Active targeting mediated by targeting ligands specifically localizes drug carriers at desired cells or tissues. Due to the ligands, primary action mechanism is drug release inside cells after endocytosis. (3) Smart polymer systems loadingtherapeutic drugs also can be localized by EPR effect. Depending on disease,disintegration or degradation of drug carrier to release drugs can occur. (4) Combination of targeting ligands and smart polymer systems provides more effective release of encapsulated drugs. By environmental signals, drugs can be liberated at the extracellular space or inside target cells according to predetermined program.1.聚合物纳米药物载体的应用基于聚合物的药物传递体系自从 20世纪 90年月以来就被作为治疗人类重大疾病的有用手腕开端研讨, 包含聚合物胶束, 脂质体, 纳米球, 纳米囊等, 统称为纳米药物.其粒径可能超出 100 nm, 但平日应小于 500 nm.作为一种新型的载体, 聚合物胶束具有载药范围广.构造稳固.优秀的组织渗入渗出性.体内滞留时光长.能使药物有用地到达靶点等特色, 是很有成长远景的药物载体.（1）自集合胶束把两亲性聚合物消融到水中, 当浓度高于临界胶束浓度( critical m icelle concentration, CMC)和临界胶束温度( critical m icelle temperature, CMT ) 时, 可自集合形成纳米集合体, 即自集合聚合物胶束.憎水链段之间因为憎水互相感化而集合形成粒子的内核, 外壳则由亲水链段形成刷状构造, 这些亲水链段平日具有生物相容性并对粒子疏散在水中起立体稳固感化, 在亲水链段末尾还可引入具有靶向功效的组分.在水中消融度低的两亲性聚合物也可以先消融在有机溶剂中, 然后在水性缓冲液中透析.两亲性二嵌段 (亲水 - 疏水 )或三嵌段 (亲水- 疏水 - 亲水 ) 共聚物最经常应用于制备自集合聚合物胶束用于药物的传输, 也有应用接枝聚合物的报导.亲水性嵌段平日由 PEG （聚乙二醇）或 PEO（聚氧乙烯）构成,疏水性嵌段的选择重要取决于药物与疏水核的相容性和胶束的动力学稳固性,构成二嵌段共聚物疏水嵌段如: 聚- L - 氨基酸; L-生物可降解聚酯, 包含聚乙醇酸, 聚 - D - 乳酸, 聚 - D, L- 乳酸, 乳酸 /乙醇酸共聚物, 和聚-ε- 己内酯; 磷脂/长链脂肪酸;构成三嵌段共聚物的疏水嵌段如聚氧丙烯.当嵌段共聚物胶束化形成的纳米粒子用于给药载体时, 其特色是内核载药量大, 在人体内散布重要由粒子大小和粒子概况性质决议, 与内核包裹的药物无关.与小分子概况活性剂比拟, 聚合物的临界胶束浓度( CMC) 很低, 在水溶液中离解速度慢, 是以药物可在载体内逗留较长时光, 包管有足够量的药物到达人体病灶部位.图 3 两亲性嵌段共聚物自组装形成纳米粒子Kataoka 等工资了把抗癌药物阿霉素用聚合物纳米粒子作为载体输送到肿瘤细胞, 他们起首合成出聚乙二醇( PEG) 与聚天冬氨酸( PAsp) 的嵌段共聚物( PEG—PAsp) , 然后应用PAsp链段上的羧基与阿霉素( DOX) 分子上的伯氨基产生缩合反响, 就可以经由过程化学联合的方法把 DOX 衔接到 PAsp链段的侧链上( 见图 4) .图 4 接有阿霉素的聚乙二醇-聚天冬氨酸嵌段共聚物的构造为获得具有靶向功效的聚合物纳米粒子, 在合成两亲性嵌段共聚物时常在亲水链段端基引入可反响性基团, 如缩醛基.相似的,还可以把糖基固定在聚合物粒子概况, 作为具有特异性辨认功效的组分.假如接枝共聚物是由疏水的骨架链和亲水的支链构成, 该接枝共聚物疏散在水中就会自组装形成具有核壳构造的纳米粒子, 如图 6 所示, 粒子内核由疏水骨架链构成, 而外壳则是亲水的支链.图 6 两亲性接枝共聚物自组装形成的纳米粒子一般来说, 像多肽.蛋白类亲水性较强的生物大分子药物很难经由过程口服而被胃肠道接收, 一方面是因为生物大分子药物易被胃肠道中的酶分化, 稳固性差, 另一方面是因为肠道概况粘膜是亲脂性的, 水溶性好和极性高的药物很难透过.假如采取上述接枝共聚物形成的纳米粒子作为给药载体, 因为粒子概况消失大量离子基团或亲水基团, 亲水性药物经由过程静电互相感化或氢键感化联合在粒子概况, 载有药物的粒子可以吸附在肠道黏膜上, 释放药物进入上皮细胞, 并最终到达毛细血管, 见图 8.图 8 包裹在聚合物纳米粒子内的降血钙素被肠道黏膜接收的机理（2）单分子胶束单分子胶束从描写上相似于自集合胶束, 但由单一的聚合物分子构成, 该聚合物分子经由过程共价键和两亲链链接.例如, 取决于它们的构造和构成, 共聚物可能具有星状或树枝状构造,这些共聚物可能会集合形成多分子, 或以单分子胶束情势消失.树枝状大分子被普遍用作制备单分子胶束的嵌段, 因为它们高度支化, 具有明白的球状形态并且概况功效可控.树枝状的核可包载各类药物分子.但是, 因为在树枝状聚合物合成进程中的构造限制, 以及树枝状聚合物的相对紧凑的构造, 这种胶束的载药才能是有限的.为增长载药量, 可用疏水嵌段润饰树枝状的内核, 然后再附加上PEO链.例如, 有人合成了一个两亲性的含有聚氨基胺树枝状内核的星形聚合物,分支的内部为亲脂的聚己内酯嵌段, 外部为 PEO 嵌段.研讨标明, 这些单分子胶束可以包封疏水性药物依托泊苷, 并且载药量较高.四.聚合物复合物作为抗癌纳米药物一个例子：2 高分子偶联药物感化机制Figure 2 | Current understanding of the mechanism of action of polymer–drug conjugates. A | Hydrophilic polymer–drug conjugates administered intravenously can be designed to remain in the circulation — theirclearance rate depends on conjugate molecular weight, which governs the rate of renal elimination. a | Drugthat is covalently bound by a linker that is stable in the circulation is largely prevented fom accessing normal tissues (including sites of potential toxicity), and biodistribution is initially limited to the blood pool. b | The blood concentration of drug conjugate drives tumour targeting due to the increased permeability of angiogenic tumour vasculature (compared with normal vessels), providing the opportunity for passive targeting due to the enhanced permeability and retention effect (EPR effect). c | Through the incorporation of cell-specific recognition ligands it is possible to bring about the added benefit of receptor-mediated targeting of tumour cells. d | It has also been suggested that circulating low levels of conjugate (slow drug release) might additonally lead to immunostimulation. e | If the polymer –drug linker is stable in the circulation, for example, N-(2-hydroxypropyl)methacrylamide (HPMA) copolymer–Gly-Phe-Leu-Gly–doxorubicin, the relatively high level of renal elimination(whole body t1/2 clearance >50% in 24 h) compared with free drug (t 1/2clearance ~50% in 4 days) canincrease the elimination rate. B | On arrival in the tumour interstitium, polymer-conjugated drug is internalized by tumour cellsthrough either fluid-phase pinocytosis (in solution), receptor-mediated pinocytosis following non-specific membrane binding (due to hydrophobic or charge interactions) or ligand–receptor docking. Depending on the linkers used, the drug will usually be released intracellularly on exposure to lysosomal enzymes (for example, Gly-Phe-Leu-Gly and polyglutamic acid (PGA) are cleaved by cathepsin B) or lower pH (for example, a hydrazone linker degrades in endosomes–<4.0). The active or passive transport of drugs such as doxorubicin and paciltaxel out of these vesicular compartments ensures exposure to their pharmacological targets. Intracellular delivery can bypass mechanisms of resistance associated with membrane efflux pumps such as p-glycoprotein. If >10-fold, EPR-mediated targeting will also enable the circumvention of other mechanisms of drug resistance. Non-biodegradable polymeric platforms must eventually be eliminated from the cell by exocytosis. Rapid exocytic elimination of the conjugated drug beforerelease would be detrimental and prevent access to the therapeutic target. In general, polymeric carriers do not access the cytosol. MRP, multidrug resistance protein.五.微凝胶/纳米凝胶交联聚合物颗粒在药物传输体系中的研讨：纳米水凝胶是一种水溶胀性的,具有交联构造的亲水纳米高分子材料,因其含水量高.溶胀快.生物兼容性好等长处得到普遍研讨及应用.纳米水凝胶,作为一种药物传递载体重要应用于易被生物酶类降解.生物半衰期短的多肽.蛋白质及核酸类等生物大分子药物的口服给药或打针给药.“智能纳米水凝胶”可以响应情形的渺小变更而产生可逆性相变,实现药物在体内的定点.准时.定量释放,从而削减用药次数,进步药物疗效.降低患者用药成本.削减药物的不良反响.制备办法：光刻和微成型办法.微流体法.生物聚正当（水包油（O / W）乳化异构办法.水均相凝胶化法.喷雾湿润法.葡聚糖的化学交联）.非均相自由基聚合.异构掌握/活性自由基聚合. Fig. 15. Illustration of unique features of stable biodegradable nanogels of well-controlled water-soluble polymers in the presence of a disulfide-functionalized dimethacrylate for effective targeted drug delivery.。

医用高分子材料的研究进展医用高分子材料是一种在医学领域应用广泛的材料，具有良好的生物相容性、可降解性和可塑性等特点。

随着科技的进步和医学需求的增加，医用高分子材料的研究也取得了长足的进展。

本文将详细介绍医用高分子材料的研究进展。

首先，医用高分子材料在组织工程和再生医学领域得到广泛应用。

组织工程是利用生物材料、细胞和生长因子等手段，重建和修复受损组织和器官的过程。

许多高分子材料被用作支架材料，可以提供支撑和结构支持，促进组织细胞的生长和再生。

例如，聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）、明胶和壳聚糖等高分子材料被广泛用于软骨、骨骼和血管的组织工程领域。

其次，医用高分子材料在药物输送系统中的应用也逐渐扩大。

药物输送系统是指将药物包裹在材料中，通过控制释放速率和途径，实现药物的持续性释放和定点治疗的一种系统。

高分子材料可以作为药物载体，可以将药物包裹在材料内部，通过缓慢释放药物，达到长效治疗的效果。

例如，聚乳酸-羟基乙酸共聚物可以用于制备微球，包裹药物，并通过改变微球的孔隙度和壁厚度来控制药物的释放速率。

此外，医用高分子材料在修复和替代组织和器官方面也取得了重要的进展。

例如，快速制造技术（rapid prototyping）结合高分子材料的应用，可以制造出仿生组织和器官模型。

这些模型可以用于研究组织和器官的生理功能，以及进行手术模拟和医学教育培训。

此外，高分子材料还可以与细胞和生物材料相结合，制备出可植入式人工器官，用于替代受损或缺失的组织和器官。

最后，医用高分子材料在生物传感器和医学诊断领域也有广泛的应用。

生物传感器是一种可以检测生物分子或生物信号的装置，高分子材料可以用于制备传感层，用于捕获和检测目标分子。

例如，聚合物基纳米颗粒可以用于制备药物传递和生物传感器，实现高灵敏度和高选择性的目标检测。

总结起来，医用高分子材料的研究进展非常迅速，应用范围广泛。

随着科技的不断进步和医学需求的增加，相信医用高分子材料将继续在组织工程、药物输送、组织和器官修复以及生物传感器等领域发挥重要作用，为人类的健康事业做出更大的贡献。