功能高分子材料第七章生物医用高分子材料.pptxVIP

（优选）功能高分子材料第七章生物医用高分子材料;7.1 概述;众所周知，生物体是有机高分子存在的最基本形式，有机高分子是生命的基础。动物体与植物体组成中最重要的物质—蛋白质、肌肉、纤维素、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物。因此，可以说，生物界是天然高分子的巨大产地。高分子化合物在生物界的普遍存在，决定了它们在医学领域中的特殊地位。在各种材料中，高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近，因此最有可能用作医用材料。;医用高分子材料发展的动力来自医学领域的客观需;早在公元前3500年，埃及人就用棉花纤维、马鬃缝合伤口。墨西哥印地安人用木片修补受伤的颅骨。公元前500年的中国和埃及墓葬中发现假牙、假鼻、假耳。;1949年，美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章中，第一次介绍了利用PMMA作为人的头盖骨、关节和股;进入60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。60年代以前，医用高分子材料的选用主要是根据特定需求，从已有的材料中筛选出合适的加以应用。由于这些材料不是专门为生物医学目的设计和合;目前用高分子材料制成的人工器官中，比较成功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、整形材料等。已取得重大研究成;医用高分子材料研发过程中遇到的一个巨大难题是 材料的抗血栓问题。当材料用于人工器官植入体内时，必然要与血液接触。由于人体的自然保护性反应将产生排异现象，其中之一即为在材料与肌体接触表面产生凝血，即血栓，结果将造成手术失败，严重的还会引起生命危险。对高分子材料的抗血栓性研制是医用高分子研究中的关键问题，至今尚未完全突破。将是今后医用高分子材料研究中的首要问题。;二、医用高分子的分类;1、按材料的来源分类;（3）天然生物组织与器官;2、按材料与活体组织的相互作用关系分类;（3）生物吸收高分子材料;3、按生物医学用途分类;4、按与肌体组织接触的关系分类;目前在实际应用中，更实用的是仅将医用高分子分为两大类，;另一类则是用来制造医疗器械、用品的材料，如注射器、手术钳、血浆袋等。这类材料用来为医疗事业服务，但本身并不具备治疗疾病、替代人体器官的功能，因此不属功能高分子的范畴。;三、对医用高分子材料的基本要求;（1）化学惰性，不会因与体液接触而发生反应人体环境对高分子材料主要有以下一些影响： 1)体液引起聚合物的降解、交联和相变化；;但对医用高分子来说，在某些情况下，“老化”并不一定都是贬意的，有时甚至还有积极的意义。;（2）对人体组织不会引起炎症或异物反应;（3）不会致癌;当医用高分子材料植入人体后，高分子材料本身的性 质，如化学组成、交联度、相对分子质量及其分布、分子链构象、聚集态结构、高分子材料中所含的杂质、残留单体、添加剂都可能与致癌因素有关。但研究表明，在排除了小分子渗出物的影响之外，与其他材料相比，高分子材料本身并没有比其他材料更多的致癌可能性。;（4）具有良好的血液相容性;（5）长期植入体内不会减小机械强度 许多人工脏器一旦植入体内，将长期存留，有些甚至伴随人们的一生。因此，要求植入体内的高分子材料在极其复杂的人体环境中，不会很快失去原有的机械强度。 事实上，在长期的使用过程中，高分子材料受到各种因素的影响，其性能不可能永远保持不变。 我们仅希望变化尽可能少一些，或者说寿命尽可能长一些。;一般来说，化学稳定性好的，不含易降解基团的高分子材料，机械稳定也比较好。如聚酰胺的酰胺 基团在酸性和碱性条件下都易降解，因此，用作人体各部件时，均会在短期内损失其机械强度，故一般不;表7-1;（6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性;（7）易于加工成需要的复杂形状;与其他高分子材料相比，对医用高分子材料的要求是 非常严格的。对于不同用途的医用高分子材料，往往又有一些具体要求。在医用高分子材料进入临床应用之前，都必须对材料本身的物理化学性能、机械性能以及材料与生物体及人体的相互适应性进行全面评价，然后经国家管理部门批准才能进入临床使用。;7.2 高分子材料的生物相容性;由于不同的高分子材料在医学中的应用目的不同，生物相容性又可分为组织相容性和血液相容性两种。;一、高分子材料的组织相容性;（1）材料中渗出的化学成分对生物反应的影响;例如，聚氨酯和聚氯乙烯中可能存在的残余单体有较强的毒性，渗出后会引起人体严重的炎症反应。而硅橡胶、聚丙烯、聚四氟乙烯等高分子的毒性渗出物通常较少，植入人体后表现的炎症反应较轻。;（2）高分子材料的生物降解对生物反应的影响;（3）材料物理形态等因素对组织反应的影响;曾对不同形状的材料植入小白鼠体内出现肿瘤的 情况进行过统计，发现当植入材料为大体积薄片时， 出现肿瘤的可能性比在薄片上穿大孔时高出一倍左右。而海绵状、纤维状和粉末状材料几乎不会引起肿瘤;表7-2;原因可能