生物医用高分子材料和高分子药物

生物医用高分子材料和高分子药物滕风祥,一、生物医用材料的定义对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。,医用高分子材料,按材料来源分（1）医用金属和合金。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。不锈钢、钴基合金、钛及钛合金是目前医用合金的三大支柱。医用合金还有钽、铌和贵金属等。（2）医用高分子生物材料。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质，医用高分子生物材料包括合成（如：聚酯、硅橡胶）和天然高分子（如：胶原、甲壳素）。近来，生物降解高分子材料得到重视。,生物医用材料的分类,（3）医用生物陶瓷。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷（羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等）（4）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。（5）生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。,生物衍生材料取自患者自体的组织例如：采用自身隐静脉作为冠状动脉搭桥术的血管替代物取自其他人的同种组织例如：利用他人角膜治疗患者的角膜疾病来自其它动物的异种组织例如：采用猪的心脏瓣膜代替人的心脏瓣膜，治疗心脏病等。,安全性：不会致癌具有良好的血液相容性具有良好的组织相容性灭菌性：能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性加工成型性机械性能与稳定性环境敏感性表面性能与结构多空性亲疏水性,医用高分子材料的要求,可降解生物高分子材料,可降解高分子材料,聚酯聚碳酸酯聚磷酸酯聚酸酐,手术缝合线骨固定材料组织修补材料药物控制释放材料,用途,胶原蛋白，纤维蛋白甲壳素、壳聚糖、淀粉、纤维素海藻酸钠衍生物用途可吸收缝线药物控释载体人工皮肤,天然可降解高分子材料,原料来源丰富，便宜易得可用常规方法加工成型具有良好的生物相容性不引起异体反应,天然可降解高分子材料的优点,用于人工脏器的部分高分子材料,用于人工脏器的部分高分子材料,人工关节,例如：德国产品UHMWPE材料,ISO5834-2ASTMF648可用为人工关节、人工骨骼植入人体极低的能耗,人工心脏瓣膜,组织工程人工骨缺损修复示意图,高分子药物高分子药物载体靶向药物高分子导向材料,药用高分子,高分子药物与低分子药物相比具有高效、低毒、靶向、长效、缓释等特点，具有迷人的发展前景。高分子药物大体可以分为两类：一类是高分子链本身可以显示医药活性的高分子药物；另一类是高分子载体药物，他们是一些低分子药物通过共价键与离子键相连，或以离子交换、包埋、吸附等形式的高分子药物。,高分子药物,高分子药物,高分子骨架本身具有药理活性,聚乙烯N-氧吡啶是一种具有药理活性的高分子，能溶于水中。注射其水溶液或吸入其烟雾剂，对于治疗因大量吸入含游离二氧化硅粉尘所引起的急性和慢性矽肺病有较好效果并有较好的预防效果,将青霉素与乙烯醇-乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子。这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分子青霉素长30-40倍。,高分子载体药物,高分子药物缓释材料,药物控制释放目的：使药物以最小的剂量在特定部位产生疗效；优化药物释放速率以提高疗效，降低毒副作用；,纳米树形高分子（纳米在药物输运中的应用）,作为药物载体的树状高分子,把树形高分子设计得只在适当的触发分子存在的情况下自动地膨胀并释放出药物使定制的树形高分子恰好在需要治疗的组织或器官内释放出其运载的药物。,蜘蛛和蚕不同，很难进行大规模的人工饲养要在化工厂中造出有蛛丝特性的人造纤维，人类目前的技术与工艺均无可能采用基因工程的办法，将蜘蛛的基因植进入山羊细胞的DNA中，培育出了能在乳汁中分泌蜘蛛丝蛋白的新品种山羊使“生物钢材”的大规模生产成为可