功能高分子材料n101102103課件

功能高分子材料醫(yī)用高分子概述醫(yī)用高分子材料是用以制造人體內(nèi)臟、體外器官、藥物劑型及醫(yī)療器械的聚合物材料。1.2發(fā)展歷史

公元前3500年棉花纖維、馬鬃縫合傷口

公元前500年

中國(guó)和埃及的墓葬中發(fā)現(xiàn)有假牙、假鼻、假耳。

1936年

發(fā)明了有機(jī)玻璃后，很快用作假牙和補(bǔ)牙，至今仍在使用。

1943年

賽璐璐（硝化纖維）薄膜開(kāi)始用于血液透析。

1949年美國(guó)首先發(fā)表了醫(yī)用高分子展望性論文。在文章中，第一次介紹了利用PMMA作為人的頭蓋骨、關(guān)節(jié)和股骨，利用聚酰胺纖維作為手續(xù)縫合線的臨床應(yīng)用情況。50年代，有機(jī)硅聚合物被用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，使人工器官應(yīng)用范圍大大擴(kuò)大，包括器官替代和美容等許多方面作為手術(shù)縫合線的臨床應(yīng)用情況。一大批人工器官，如人工尿道（1950）、人工血管（1951）人工食道（1951）、人工心臟瓣膜（1952）、人工心肺（1953）、人工關(guān)節(jié)（1954）、人工肝（1958）等人工器官，均在50年代適用于臨床。進(jìn)入60年代，醫(yī)用高分子材料進(jìn)入一個(gè)嶄新的發(fā)展時(shí)期。人們由此意識(shí)到必須針對(duì)醫(yī)學(xué)應(yīng)用的特殊需要，設(shè)計(jì)合成專用的醫(yī)用高分子材料。

從70年代開(kāi)始，高分子科學(xué)家和醫(yī)學(xué)家積極開(kāi)展合作研究，使醫(yī)用高分子材料快速發(fā)展起來(lái)，并不斷取得成果。至80年代以來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家的醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)化速度加快，基本形成了一個(gè)嶄新的生物材料產(chǎn)業(yè)。

截至2000年，美國(guó)、日本、西歐等國(guó)發(fā)表的有關(guān)醫(yī)用高分子的學(xué)術(shù)論文和專利已超過(guò)10萬(wàn)篇。

③適應(yīng)性：包括與醫(yī)療用品中其他材料的適應(yīng)性，材料與人體各種組織的適應(yīng)性。材料植入人體后,要求長(zhǎng)時(shí)期對(duì)體液無(wú)影響；與血液相容性好,對(duì)血液成分無(wú)損害，不凝血，不溶血，不形成血栓；無(wú)異物反應(yīng)，在人體內(nèi)不損傷組織，不致癌致畸，不會(huì)導(dǎo)致炎癥壞死、組織增生等。④特殊功能：不同的應(yīng)用領(lǐng)域，要求材料分別具有一定的特殊功能。例如：具有分離透析機(jī)能的人工腎用過(guò)濾膜、人工肺用氣體交換膜，以及人造血液用吸脫氣體的物質(zhì)等，都要求有各自特殊的分離透過(guò)機(jī)能。在大多數(shù)情況下，現(xiàn)有高分子材料的表面化學(xué)組成與結(jié)構(gòu)很難滿足上述要求，通常要采用表面改性處理，如接枝共聚，以改進(jìn)其抗凝血性等性能?；緱l件①生物功能性:因各種醫(yī)用高分子材料的用途而異,如:作為緩釋藥物時(shí),藥物的緩釋性能就是其生物功能性。②生物相容性:醫(yī)用高分子材料的生物相容性包括2個(gè)方面:一是材料反應(yīng),主要包括材料在生物環(huán)境中被腐蝕、吸收、降解、磨損和失效等;二是宿主反應(yīng),包括局部和全身反應(yīng),如炎癥、細(xì)胞毒性、凝血、過(guò)敏、致畸和免疫反應(yīng)等。③可加工性:能夠成型、消毒(紫外滅菌、高壓煮沸、環(huán)氧乙烷氣體消毒、酒精消毒等)。分類及應(yīng)用分類及應(yīng)用與生物體組織不直接接觸的材料

這類材料用于制造雖在醫(yī)療衛(wèi)生部門(mén)使用，但不直接與生物體組織接觸的醫(yī)療器械和用品。如藥劑容器、血漿袋、輸血輸液用具、注射器、化驗(yàn)室用品、手術(shù)室用品等與皮膚、粘膜接觸的材料用這類材料制造的醫(yī)療器械和用品，需與人體肌膚與粘膜接觸，但不與人體內(nèi)部組織、血液、體液接觸，因此要求無(wú)毒、無(wú)刺激，有一定的機(jī)械強(qiáng)度。用這類材料制造的物品如手術(shù)用手套、麻醉用品（吸氧管、口罩、氣管插管等）、診療用品（洗眼用具、耳鏡、壓舌片、灌腸用具、腸、胃、食道窺鏡導(dǎo)管和探頭、腔門(mén)鏡等）、繃帶、橡皮膏等。與人體組織短期接觸的材料

這類材料大多用來(lái)制造在手術(shù)中暫時(shí)使用或暫時(shí)替代病變器官的人工臟器，如人造血管、人工心臟、人工肺、人工腎臟滲析膜、人造皮膚等。這類材料在使用中需與肌體組織或血液接觸，故一般要求有較好的生物體適應(yīng)性和抗血栓性。長(zhǎng)期植入體內(nèi)的材料

用這類材料制造的人工臟器或醫(yī)療器具，一經(jīng)植入人體內(nèi)，將伴隨人的終生，不再取出。因此要求有非常優(yōu)異的生物體適應(yīng)性和抗血栓性，并有較高的機(jī)械強(qiáng)度和穩(wěn)定的化學(xué)、物理性質(zhì)。用這類材料制備的人工臟器包括：腦積水癥髓液引流管、人造血管、人工瓣膜、人工氣管、人工尿道、人工骨骼、人工關(guān)節(jié)、手術(shù)縫合線、組織粘合劑等。其他分類方法1、按材料的來(lái)源分類①天然醫(yī)用高分子材料如膠原、明膠、絲蛋白、角質(zhì)蛋白、纖維素、多糖、甲殼素及其衍生物等。②人工合成醫(yī)用高分子材料如聚氨酯、硅橡膠、聚酯等③天然生物組織與器官a.取自患者自體的組織，例如采用自身隱靜脈作為冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)的血管替代物；

b.取自其他人的同種異體組織，例如利用他人角膜治療患者的角膜疾病；

c.

來(lái)自其他動(dòng)物的異種同類組織，例如采用豬的心臟瓣膜代替人的心臟瓣膜，治療心臟病等。2001年美國(guó)醫(yī)生為病人植入世界第一個(gè)完整的人工心臟2004年4月我國(guó)西京醫(yī)院成功實(shí)施了國(guó)內(nèi)首例