生物高分子材料

生物医用高分子材料

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生物医用高分子材料

08080４1０6 黄涛

摘 要:: 阐述了生物医用高分子材料的应用研究与发展状况 ,综述了生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。

关键词: 生物医用高分子材料 分类 进展 综述 发展趋势

1 概述

在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。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。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。虽已有四十多年的研究历史，但蓬勃发展始于

20世纪70年代。简单地说，所谓生物医用高分子材料 ( Ｐolｙ－meｒｉｃ bio

- maｔeｒiａls） 是指在生理环境中使用的高分子材料,它们中有的可以全部植入体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外,或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。

近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。

２ 生物医用高分子材料分类

生物医用高分子材料主要有天然生物材料和合成高分子材料。

2 . 1

天然生物材料

天然生物材料是 并得到迅速推广应用的一类天然生物材料。由 家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋白成分

,丝素蛋白是

一种优质的生物医学材料

,具有无刺良好的2 . 2 合成高分子材料 合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能 ,因而可以 植入人体 ，部分或全部取代有关器官。因此 ,在现代 医学领域得到了最为广泛的应用 ,成为现代医学的重要支柱材料。与天然生物材料相比 ,合成高分 子材料具有优异的生物相容性 ，不会因与体液接触 而产生排斥和致癌作用 ,在人体环境中的老化不明 显。通过选用不同成分聚合物和添加剂 ,改变表面 活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性 ,从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生 物合成高分子材料。目前

医用功能材料及应用

学 院 化工学院

指导老师 乔红斌

专业班级 高091班

学生姓名 张如心

学 号 *********

医用功能材料及应用

摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势，通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。

关键词：功能高分子材料 生物医用高分子材料。

前言：现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求，这是大多数金属材料和无机材料难以满足的，而合成高分子材料与生物体（天然高分子）有着极其相似的化学结构，化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官，作为人体器官的替代物。另外，除人工器官用材料之外，医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开，它们被统称为医用高分子材料。

1.生物医用功能高分子

生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能，从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触，因此，医用高分子材料必须满足如下的基本要求：①在化学上是惰性的，会因为与体液接触而发生反应；②对人体组织不会引起炎症或异物反应；③不会致癌；④具有良好的血液相容性，不会在材料表面凝血；⑤长期植入体内，不会减小机械强度；⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形；⑦易于加工成需要的复杂形状。

科技动态

[摘要l本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类

生物降解高分子材料进行了综述，并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。

〔关键词」生物降解;A分子材料;A用

塑料是应用最广泛的高分子材料，按体积计算已居世界首位，由

于其难以降解，随着用量的与日俱增，废弃塑料所造成的白色污染已成

为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式，规定

了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用

已跃居世界前列，每年产生几百万吨不可降解的废旧物，严重污染着环

境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境

友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。

降解高分子材料是指在使用后的特定环境条件下，在一些环境

因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下，使其化

学结构能在较短时间内发生明显变化，从而引起物性下降，最终被环境

所消纳的高分子材料。根据降解机理的不同，降解高分子材料可分为

光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光一生物降解高分子材料、

氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等，其中生物降解高分子

材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液

的作用下，使其化学结构发生变化，致使分子量下降及性能发生变化的

高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛，在包装、餐饮业、一次

性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔

的应用前景所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的句陕热点。

1生物降解高分子材料的分类根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全生物降解高分

子材料(Biodegradablematerials)和生物破坏性高分子材料(或崩坏性，Biodestructiblematerials);按照其来源的不同主要分为天然高分子材

料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材

生物医用高分子材料

摘 要:： 阐述了生物医用高分子材料的应用研究与发展状况 ,综述了生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。

关键词： 生物医用高分子材料 分类 进展 综述 发展趋势

在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。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。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。虽已有四十多年的研究历史，但蓬勃发展始于 20世纪70年代。简单地说，所谓生物医用高分子材料 ( Poly-meric bio - materials) 是指在生理环境中使用的高分子材料，它们中有的可以全部植入体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外，或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。

近十年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。

一、 生物医用高分子材料分类

按照材料的组成和性质，生物医用材料可分为医用金属材料、医用陶瓷材料和医用高分子材料3大类（以及3者组合而成的复合材料）。3类材料均有广阔市场，其中，高分子材料的物理化学性能与金属、陶瓷等材料相比，与人体组织更加匹配（骨密质等除外）， 并且改性和成型加工也相对较容易，因此其适用面最广，在未来医学的高、精、尖领域有极大潜力。

制备医用高分子材料的来源广泛，大致可以分为天然高分子材料、合成高分子材料两类。目前已开发并投入使用的医用高分子材料的原材料分类列于表1。

表1 医用高分子材料的原材料分类

二、 医用高分子材料的特点及基本条件

医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触，有的甚至要求永久性植入体内。因此 , 这类材料必须具有优良的生物体替代性 (力学性能、功能性) 和生物相容性。