APP下载

医疗中生物医用高分子材料的应用探析

2017-03-04谭桂龙池州学院安徽池州247000

化工管理 2017年2期
关键词:聚丙烯腈池州高分子

谭桂龙(池州学院,安徽 池州 247000)

医疗中生物医用高分子材料的应用探析

谭桂龙(池州学院,安徽 池州 247000)

现如今,医用高分子材料在各类医疗中得以广泛的应用,并具有广阔的发展前景。本文主要介绍了医用高分子材料的特点,基本性能要求,并从中剖析高分子聚合物的特性以及应用,探讨了医疗中生物医用高分子材料的热点问题,从而为今后生物医用高分子材料的研发提供更多参考建议。

医用高分子材料;聚乳酸;聚丙烯腈;聚四氟乙烯

一直以来,高分子材料都是生物材料的关键组成部分,随着社会经济的不断发展,生物高分子材料运用到了各行各业中,也在医疗行业有了新的突破性发展,并取得了较好的成效。例如,在临床护理方面应用硅橡胶医用导管、介入诊疗导管、介入栓塞材料等。由于高分子材料能够在医疗上发挥重要作用,因此医用高分子材料应运而生,成为了新的生物材料分支。医用高分子材料主要在制品和材料上进行研究和开发,制品和材料包括三个方面:人工器官(人工心脏瓣膜、人工血管、人工喉等)、药用高分子(抗病毒聚合物、高分子抗癌剂等)、医疗用品(如输液器、输血器、注射器等)。其次,医用高分子材料还运用在药物赋型剂上,能够让药物更为长效化。

1 医用高分子材料的特点及基本性能要求

由于医用高分子材料一般都是和人体直接接触,它必须同时具备生物相容性和加工物理机械性能的特点。通常在医疗中,医用高分子材料和血液、体液、皮肤直接接触的应用较多,有时也会需要短期或者长期植入人的身体之内。所以,它必须具备如下性能:

(1)稳定的力学性能。不论医用高分子材料在人体的使用时间长短,其必须具备匹配的模量、强度、耐疲劳度、耐磨性和尺寸稳定性。例如,人工关节是植入人身体内部并需要长期植入的,因此耐磨性好,耐疲劳强度高和模量高是它必备的性能。

(2)化学惰性较好。首先,医用高分子材料在加工上必须容易成型。其次,它必须在和人体进行血液、体液、皮肤、相关组织进行接触时,不会引发任何的化学反应,这也是有效防止排异反应的一种做法,不会导致人体产生炎症。

(3)物理性能稳定。医用高分子材料在经过灭菌后,仍然能够保持原型,且相关性能也保持稳定,所以它的耐高温性能也是极好的。

(4)生物相容性较佳。医用高分子材料应用到医疗中,就要求其必须比其他高分子材料更为严格。生物相容性包括组织相容性、血液相容性降解产物可吸收性三个方面。只有具备良好的生物相容性,才能将医用高分子材料放心的应用到人体当中去,保证其不会产生排异反应。

(5)材料不会过分昂贵,适用于平民消费,且材料容易获取。因此,这也是医用高分子材料能够得到广泛应用的原因之一。

2 高分子聚合物的特性以及应用

由于种类繁多、应用目的不同,目前医用高分子材料还没有统一的分类标准,笔者简单的介绍了3种常用的医用高分子聚合物。

2.1 聚乳酸

聚乳酸(PLLA)是一种环保型的医用高分子材料,是由可再生资源乳酸作为主要材料,属于人工合成的科生物降解的热塑性脂肪族聚酯,它可以完全生物降解,已经经过美国食品和药物管理局认可。聚乳酸由于它的无毒无刺激性的特点、力学强度高、生物相容性较佳以及可溶解性,已经在最近这些年以来得到了医学界的普遍认同,并广泛的应用在了骨折内固定、外科粘合剂、人工血管、药物缓释材料以及可吸收缝合线等领域中来。

2.2 聚丙烯腈

聚丙烯腈(PAN)的主要成分为腈纶,是一种合成纤维材料,主要用于制造透析性人工肾、超滤装置、人工血管。其次,聚丙烯腈纤维可以在高温条件下,经过碳化后做成碳纤维,这样就可以做成软骨、下颚骨、牙槽骨、韧带等增强版复合材料。再者,聚丙烯腈还可以用来做脑动脉瘤加固保护剂,这种材料必须和其他聚合物形成有效结合才能实现。最后,聚丙烯腈基的碳纤维能够对人工肝、人工肾进行吸附。总体而言,聚丙烯腈的应用广泛,且帮助了各类病人获得了更好的疗效。

2.3 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是整形手术所采用的常规医用高分子材料,最常用的是在隆鼻整形术中。它主要的特点为非极性、线性结晶聚合物;一般结晶度在55%~75%之间,有时高达94%;分子量一般为40万到100万之间,化学稳定性良好,耐强酸强碱强氧化剂等,甚至于耐受王水的腐蚀,对很多物质均无黏附作用。因此,这种材料具备很多优点:一是不仅容易加工成型,而且可以反复耐高温消毒。二是无毒且性能稳定,能够经受腐蚀;三是材料本身有很多种不同的形态,如片状、块状、膜状和海绵状,因此便于隆鼻和塑性,作用颇大;四是具有坚实柔软且允许组织长入的特点,隧道填充效果完美且与周围组织紧密镶嵌,作为隆鼻材料可以使鼻子外观更趋于自然,形状手感自然逼真。聚四氟乙烯在心血管系统也有很多引用,比如血管的修复,人工瓣膜的低缓,阻塞球和缝合环包布,人工肺气体交换膜,燃供肾和人工肝的解毒罐,心血管导管引导钢丝的表面涂层等。是在人体内如果磨损产生颗粒,对其生物相容性就会产生不利的影响。

3 结语

随着社会经济的不断发展,高分子材料也逐渐在医学医疗中得以广泛的应用,医用高分子材料性能稳定且环保效果明显,在各个医学领域都有着突出的贡献,挽救了数以万计人的生命。由于篇幅有限,笔者仅仅介绍了三种医用高分子材料。但是在应用过程中,医用高分子材料也存在着不少问题,如药物吸附问题、凝血问题等。这些问题的存在证明,医用高分子材料在医学上还有待改进和更新,才能更好地发挥其在医疗中的效果。

[1]黄琼俭,徐益.生物医用高分子材料在药物控释系统中的应用[J].生物技术世界,2013,02:82.

[2]刘亚军,黄华.医用高分子材料在医疗领域的应用及前景[J].医疗卫生装备,2012,06:72-73.

[3]黄宇彬,景遐斌,石全,孙静,陈学思.生物医用高分子材料在人造红血球的应用研究与进展[J].中国医疗器械信息,2009, 05:5-10.

[4]赵立新.医用高分子材料在医疗器械中的应用分析[J].电子测试,2015,18:40-41.

[5]梅建国,庄金秋,汤少伟,王艳,马力,莫玲,沈志强.生物医用高分子材料的生物相容性及其表面改性技术[J].材料导报, 2014,19:139-142+146.

谭桂龙(1993-),男,本科,池州学院。

猜你喜欢

聚丙烯腈池州高分子
《功能高分子学报》征稿简则
《功能高分子学报》征稿简则
高温下压力对聚丙烯腈基碳纤维结构的影响
聚丙烯腈纤维改性技术的研究进展及其应用
聚丙烯腈/水滑石复合薄膜及其制备方法和应用
池州武傩文化研究
池州印象
精细高分子课程教学改革
聚丙烯腈/棉纤维素薄膜的制备与性能研究
多糖类天然高分子絮凝济在污泥处理中的应用