医用硅橡胶专题.docx

医用高分子材料 --------医用硅橡胶 材料 81 张骏简介 医用硅胶是美容外科中应用相当广泛的生物材料，有多种形态，如：液态硅胶油、胶 冻样硅胶、泡沫状硅胶海绵及弹性固体硅橡胶等，目前应用较多的是固体硅橡胶。硅橡胶具 有良好的生物相容性，对人体组织无刺激性、无毒性、无过敏反应、机体排异反应极少；具有良好的理化特性，与体液以及组织接触过程中能保持其原有的弹性和柔软度，不被降解， 是一种相当稳定的惰性物质。能耐高温，可消毒。加工成型方便，易加工雕刻形状，使用方便。 有机硅类的生物惰性材料主要有有机硅胶，有机硅橡胶具有无毒、无污染、不引起凝血、 不致癌、不致敏、不致畸等性质，具有良好的生物相容性。化学稳定性好，可以耐受苛刻的消毒条件。有机硅橡胶制品长期植入体内不会丧失弹性和拉伸强度。有机硅橡胶可以根据需 要加工成管道、片材、薄膜，以及其他形状复杂的构件。广泛用于制作人造瓣膜、人造心脏、 人造血管、人工喉、人造肾脏等场合。有机硅凝胶还是整形外科的重要填充材料。 一、医用硅橡胶的发展 1、国外开发应用较早。 硅橡胶的医用特性发现于 1945 年。进入 20 世纪 60 年代，国外相继出现了不少有关硅橡胶作为人体植入材料和医疗制品应用的报道。特别是硅橡胶在心脏起搏器、心脏瓣膜中的应用，不仅使成成千上万的患者获得了新生，而且也为其他医用制品的开发起到了很大的促进作用。20 世纪 60~70 年代，国外已有许多医用硅橡胶制品（硅橡胶乳房、指关节、眼眶底托、气管插管、耳廓、脑积水引流管、腹膜透析管、带气囊分道导管、导尿管等）投入了临床应用。 2、国内近年进展快 我国对医用硅橡胶制品的研发和应用始于 20 世纪 60 年代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在 70 年代后进行的。特别是近几十年来，硅橡胶作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。 二、医用硅橡胶的特性和临床应用 近 20 年来随着化学工业的发展，高分子材料日益代替过去的金属材料（如金、银、铂及其他合金刚等）及生物性材料（如骨、软骨等）在临床上得到了广泛的应用，人体医用硅橡胶就是高分子材料中的一种。 1、医用硅橡胶的成分和特性 成分：硅橡胶属于合成橡胶之一，化学名称为聚甲基乙烯基硅氧烷，是由二甲基硅氧烷单体及其他有机硅单体在酸或碱性催化剂作用下聚合而成，相对分子量一般在 40 万~50 万。 硅橡胶的主链只含有硅和氧原子，是长链硅氧烷结构，侧链可以接入各种不同的有机取代基，根据取代基不同构成性能各异的不同品牌。常见的取代基又甲 基、乙烯基、苯基、氰基等，或者引入其他元素，如氟等，构成具有不同性质的甲基硅橡胶、甲基苯基硅橡胶和氟硅橡胶等，其化学结构可以表示如下： 不同策基的引入可以改善硅橡胶的硫化、耐高温或低温性能。硅橡胶的制备通常是以八甲基环四硅氧烷与少量含乙烯基或其他有机官能团的环硅氧烷为原 料，在氢氧化钾或四甲基氢氧化铵催化下进行开环聚合得到的硅生胶，在经过硫化交联得到弹性聚合物。医用硅橡胶是将生胶与白炭黑均匀混炼，加热成型后， 在用钴 60 辐射交联得到，由于引发剂等残留杂质少，其对机体的刺激性小。 医用高分子材料除了从原料到成品都必须进行严格控制外，还必须满足以下要求：化学惰性、不受组织液侵蚀；与周围组织相适应，不引发炎症，不与生物体反应，异物反应尽可能少；不致癌；不引起过敏反应、表面凝血；植入体内， 长期使用不丧失拉伸强度、弹性等机械性能；不变形，能经受必要的消毒措施； 易于加工成复杂的形状等。 硅橡胶具有优异的生理特性、无毒、无味、生物性相容性好，植入体内无不 良影响，耐生物老化，耐高低温、透气性良好，并且具有良好的力学性能等，符合医用高分子材料的要求。此外，硅橡胶与其他高分子材料相比，具有更好的氧及二氧化碳的透过性能，这对于要求气体透过性很高的薄膜型人造肺、隐形眼镜等医疗应用方面十分重要。在医用高分子制品中，它的应用是最广泛的，可用于人工器官、外科矫形制品及体内植入物；此外，还可用于皮下埋植用于药物的缓释制剂。 2、人体医用硅橡胶的类型及性状： 目前供人体医用的硅橡胶有四种类型： 1、 固体型：有软硬两种，色乳白，不透明，硬质如骨，软质者中等硬度， 具有弹性，易于加工塑性。 2、 泡沫型（海绵型）：呈细孔海绵状，质软，色白或淡黄，有较大的弹性和伸展性。 3、 薄膜型：为透明或半透明的薄膜，色淡黄或呈乳白色，弹性较大。 4、 液态型：又称硅油，为粘稠的液体，色微黄或呈白色乳胶状。 医用硅橡胶的临床应用： 1、固体型医用硅橡胶可以代替骨或者软骨，作为组织充填或支架材料，因此可制成人工关节、人工肌腱来修复四肢关节及肌腱的缺损。整形材料多用作为修复面部、耳部、鼻部等处的畸形缺损的材料。