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学习医用高分子材料专题学 院：宁德师范学院 专 业：计算机科学与技术学生姓名： 时 间：2012/10/19摘要：医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，可以利用聚合的方法进行制备，是生物医用材料的重要组成之一。是生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种，西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求，我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。因此，我们有必要对医用高分子材料进行详细的探究。关键词：功能高分子材料，医用高分子材料。1 医用高分子材料的现状生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。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。自上世纪70年代开始进行人工器官的研制,已有部分器官进入临床应用。在1980年成立了中国生物医疗工程学会后,于1982 年又成立了中国医学工程学会人工脏器及生物材料专业委员会,使得生物医学器材获得进一步发展. 生物医用高分子材料作为一门边缘科学,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。生物医用高分子材料的发展,对于战胜危害人类的疾病,保障人民身体健康,探索人类生命奥秘具有重大意义。2生物医用高分子材料的种类2.1 与血液接触的高分子材料与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料，要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性，即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形，不发生以生物材料为中心的感染。此外，还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。人工血管用材料有尼龙、聚酯、聚四氟乙烯、聚丙烯及聚氨酯等。人工肺则多用聚四氟乙烯、硅橡胶、超薄聚(涂在多孔PP膜上)、超薄乙基纤维(涂在PE无纺布或多孔PP膜上)等材料。人工肾用材料除要求具备良好的血液相容性外，还要求材料具有足够的湿态强度、有适宜的超滤渗透性等2.2组织工程用高分子材料它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构-功能关系，以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究,使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。组织工程中的生物材料主要发挥下列作用： (1)提供组织再生的支架或三维结构； (2)调节细胞生理功能；(3)免疫保护。当完成自己的使命后，作为组织生长骨架的生物高分子材料则降解为无毒的小分子被机体吸收。2.3药用高分子材料根据药用高分子结构与制剂的形式，药用高分子可分为三类：(1)具有药理活性的高分子药物。它们本身具有药理作用，断链后即失去药性，是真正意义上的高分子药物。 (2)低分子药物的高分子化。低分子药物在体内新陈代谢速度快，半衰期短，体内浓度降低快，从而影响疗效，故需大剂量频繁进药，而过高的药剂浓度又会加重副作用。(3)药用高分子微胶囊。药物经微胶囊化处理后可以达到下列目的：延缓、控制释放药物，提高疗效；掩蔽药物的毒性、刺激性和苦味等不良性质，减小对人体的刺激；使药物与空气隔离，防止药物在存放过程中的氧化、吸潮等不良反应，增加贮存的稳定性。2.4 医药包装用高分子材料包装药物的高分子材料大体上可分为软、硬两种类型。硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等，由于其强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好，常用来代替玻璃容器和金属容器，制造饮片和胶囊等固体制剂的包装。新型聚酯聚萘二甲酸乙二醇酯除具有优异的力学性能及阻隔性能外，还有较强的耐紫外线性，可用于口服液、糖浆等的热封装。s2.5眼科用高分子材料隐形眼镜是最常见的眼科用高分子材料制品。对这类材料的基本要求是:具有优良的光学性质，折光率与角膜相接近；良好的润湿性和透氧性；生物惰性，即耐降解且不与接触面发生化学反应； 2.6 医用粘合剂与缝合线生物医用粘合剂是指将组织粘合起来的组织粘合剂，应满足下列要求：在活体能承受的条件下固化，使组织粘合；能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物产生；在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程。手术用缝合线可分为非吸收型和可吸收型两大类。非吸收类包括天然纤维(如蚕丝、木棉、麻及马毛等)和合成纤维(如PET、PA、PP、PE单丝、PTFE及PU等)。3 生物医用高分子材料的应用根据不同的角度、目的甚至习惯，医用高分子材料应用有不同的分类方法，尚无统一标准。主要在人造器官、人造组织、以及其它的一些高分子药剂等。3.1人造器官（1）人工肾：目前人工肾以中空丝型最为先进,病人的血液从人工肾里流过由它们所构成的中空丝膜, 就可将尿素、尿酸,Ca2+等物质通过, 并留在人工肾里继而排出, 而人体所需的营养、蛋白质却被挡住,留在血液里返回人体, 从而对血液起到过滤作用,（2）人工肺：人工肺并不是对于人体肺的完全替代，而是体外执行血液氧交换功能的一种装置，它是以疏水性硅橡胶, 聚四氟乙烯等高分子材料制成。(3)人工心脏：作为人工心脏主体心泵的高分子材料,现在所用的材料主要为硅橡胶。（4）其它，如人工心脏瓣膜、心脏起搏器电极的高分子包覆层、人工血管、人工喉、人工气管、人工食管、人工膀胱等。3.2人造组织指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等的材料，包括：(1)牙科材料：主要采用聚甲基丙烯酸甲酯系、聚砜和硅橡胶等，如蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等； (3)骨科材料：人工关节、人工骨、接骨材料(如骨钉)等，原材料主要有高密度聚乙烯、高模量的芳香族聚酰胺、聚乳酸、碳纤维及其复合材料；(4)肌肉与韧带材料：人工肌肉、人工韧带等，原材料有PET、PP、PTFE、碳纤维等； 3.3药用高分子(1)高分子缓释药物载体：药物的缓释是近年来人们研究的热点。通常利用生物吸收性材料作为药物载体，将药物活性分子投施到人体内以扩散、渗透等方式实现缓慢释放。通过对药物医疗剂量的有效控制，能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物的靶向输送，减少给药次数，减轻患者的痛苦，并且节省财力、人力、物力。4医用高分子材料未来的发展方向（1）可生物降解医用高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视, 无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料, 都将得到巨大的发展。（2）靶向药物的载体材料一直吸引了医药工作者的兴趣。其中高分子纳米粒子以其特有的优点是近年来国内外一个极为重要的研究热点。（3）随着科学的发展,由高分子材料制成的人工脏器正在从体外使用型向内植型发展,为满足医用功能性、生物相容性的要求,把酶和生物细胞固定在合成高分子材料上,从而制成各种脏器，将使生物医用高分子材料发展前景越来越广阔。5个人感受医用高分子材料以其先进的科学技术和优良效果有着广泛的用途和发展前景，像之前提到过的在生物降解性以及溶解性上面，都还需进一步去发现，也就是说尽管我们对其应用广泛，但还是缺乏更精细的数据以及研究来全面了解某高分子的具体应用，只是用其大概而已。而这些所谓的大概，在我们的生活实际中的应用早已经让我们不可小视，那么，如果我们沿着这条道路发展下去，又会有怎么样的前景，这是很难说明的。通过对高分子材料的开发与使用，大大提高了人类的医疗事业，使之不断突破，从而造福于全人类。材料的选择和研制是当今高分子材料研究课题的一个重要方向，无疑，当今的医用高分子材料的研制具有着重要的科学意义和巨大的社会经济效益。因此，对于加速我国对新型医用高分子材料的研究与开发，对于我国社会主义经济和科学的发展都将会做出重要贡献。同时，也让我们了解到这样一个信息：高分子材料在生物医用上占有不可或缺的地位，同时，在各个领域也是相当受欢迎的，这对于每一个研究