《生物医用高分子材料》第二章人造血管.pptx

第二章

生物相容性和安全性评价;人造血管;由于生物材料需与活体组织接触,材料的毒性、生物相容性、血液相容性受到特别的重视。即在诊断与治疗过程中,生物材料对人体必须是安全的,是生理惰性的,属于无生命材料。;内容;2.1医用高分子的基本功能

;生物医用材料设计和制造的目的:

能够代替脏器的机能，或具有与脏器相对应的机能。

目前，合成医用材料的物理和化学性能一般都能够达到所必须的要求；

还必须具有更高层次的性能，如考虑与生物体成分的相互作用等。;生物功能性分类

￡物理功能

￡物理化学功能

￡高层次生物功能;生物功能性分类-1;生物功能性分类-1;生物功能性分类-2;生物功能性分类-3;2.1.1物理机能;2.1.1物理机能;人工牙齿;人工股骨置换;骨科用的材料要求具有比较高的强度。

粘弹性——高分子材料。

开裂变形（蠕变）：在一定的负荷应力作用下，材料随着时间的变形现象。

应力松弛：在固定的变形下，应力逐渐减少的现象。;表2-2人体牙齿、牙周支持组织的弹性模量及泊松比与部分高分子材料的比较;B涂覆和修复机能

皮肤表面损伤后的涂覆和损伤裂口的修复。

材料的要求：强度要求不高，但要求具有一定的柔软性，皮肤涂覆材料与正常皮肤的伸缩性的要求。

材料的来源：生物由来的材料比较合适。;生物软组织与合成高分子材料的最大区别：生物体软组织材料的水分含量特别高。;损伤部位的修复材料是与生物体本身的组织进行物理结合。例如缝合线，目前用生物可降解性材料，在伤口愈合后自身降解，被生物体吸收。;C导管、泵类

人工血管，食管和气管等要求必须具有一定的柔软性。特别是人工血管和气管必须与宿主材料的力学特性一致。所使用材料的弹性也需要一致。;Lifespan

膨体聚氟乙烯（ePTFE）人工血管;Albograft涤纶人工血管;人工血管一般有三个基本性能;表2-3各类人工血管材料顺应性;D电性能

对生物体组织直接使用电刺激时，使用金属导线，与体液等必须绝缘，因此在金属材料表面必须有高分子材料绝缘。;E光学性能

眼科???的高分子材料。要求材料的光学性能与眼睛某些部位的一致。包括角膜和水晶体的曲折率、曲率半径和厚度：;28;2.1.2物理化学机能;B物质的移动

血液中病因物质如尿素、肌肝等清除用的血液透析膜。血液中二氧化碳清除的人工肺等。;C选择性吸附

吸附：物质在固体表面上或孔隙容积内积聚的现象。

物理吸附（vanderWaals、静电力、

多孔性分离）

化学吸附（化学结合）;;2.1.3生物体适应的种类;动物的适应:保护色、警戒色、拟态;2.1.3生物体适应的种类;2.2生物体与材料的相互作用;Biocompatibilitytesting;首先考虑溶血问题

机体的①凝血系统，②溶纤系统，③激肽系统和④补体系统将产生一系列的防御反应，各系统之间又有相关联的反应，其中补体在血液净化过程中因活化而产生的C3b,iC3b,C5a,和C5adesarg等降解产物会进一步引起一系列的临床过敏反应和后果。;39;40;41;(1)抗凝性

血液在与材料表面接触时：

①材料表面很快吸附一层血蛋白，如能引起血细胞粘附的白蛋白，纤维连接素，或引起止血和形成血栓的纤维蛋白原、纤维蛋白、凝血酶，这些血蛋白在材料表面相互之间进行着动态的解吸和再吸附的竞争。随着时间延长和其它因素的影响，被牢固吸附的血蛋白的构象发生改变。;②血小板和白细胞粘附在构象改变蛋白吸附层上形成血小板栓子，

③进一步将凝血系统活化并导致凝血酶产生和形成纤维蛋白。;血液动力学的情况直接影响到血栓的大小、在血液净化系统中形成的部位，血栓的结构及其碎裂情况。

在产生湍流的部位，如连接处、分离器内、血流管路缩小和分枝部位会形成大块的血栓沉积物，甚至可将整个循环系统堵塞。;(2)对免疫系统的影响

“首次使用综合症”就是在使用铜芬膜后发现的，表现在引起机体产生一系列防御反应，临床表现为轻者恶心、呕吐、胸痛、呼吸困难、皮疹、麻疹等过敏反应，重者则呈过敏性休克和其它病症。

Ringoir和Vanholder在1992年的综述性文章中，曾明确提出应当拒绝把铜芬膜一类的血液净化膜用于临床。;46;47;Biomaterial;Biocompatibility;Polymers;polyethylene(PE);Hydrogels;BiodegradablePolymers;生物相容性