醫(yī)療中生物醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用探析

譚桂龍（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

醫(yī)療中生物醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用探析

譚桂龍（池州學(xué)院，安徽 池州 247000）

現(xiàn)如今，醫(yī)用高分子材料在各類醫(yī)療中得以廣泛的應(yīng)用，并具有廣闊的發(fā)展前景。本文主要介紹了醫(yī)用高分子材料的特點(diǎn)，基本性能要求，并從中剖析高分子聚合物的特性以及應(yīng)用，探討了醫(yī)療中生物醫(yī)用高分子材料的熱點(diǎn)問(wèn)題，從而為今后生物醫(yī)用高分子材料的研發(fā)提供更多參考建議。

醫(yī)用高分子材料；聚乳酸；聚丙烯腈；聚四氟乙烯

一直以來(lái)，高分子材料都是生物材料的關(guān)鍵組成部分，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，生物高分子材料運(yùn)用到了各行各業(yè)中，也在醫(yī)療行業(yè)有了新的突破性發(fā)展，并取得了較好的成效。例如，在臨床護(hù)理方面應(yīng)用硅橡膠醫(yī)用導(dǎo)管、介入診療導(dǎo)管、介入栓塞材料等。由于高分子材料能夠在醫(yī)療上發(fā)揮重要作用，因此醫(yī)用高分子材料應(yīng)運(yùn)而生，成為了新的生物材料分支。醫(yī)用高分子材料主要在制品和材料上進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，制品和材料包括三個(gè)方面：人工器官（人工心臟瓣膜、人工血管、人工喉等）、藥用高分子（抗病毒聚合物、高分子抗癌劑等）、醫(yī)療用品（如輸液器、輸血器、注射器等）。其次，醫(yī)用高分子材料還運(yùn)用在藥物賦型劑上，能夠讓藥物更為長(zhǎng)效化。

1 醫(yī)用高分子材料的特點(diǎn)及基本性能要求

由于醫(yī)用高分子材料一般都是和人體直接接觸，它必須同時(shí)具備生物相容性和加工物理機(jī)械性能的特點(diǎn)。通常在醫(yī)療中，醫(yī)用高分子材料和血液、體液、皮膚直接接觸的應(yīng)用較多，有時(shí)也會(huì)需要短期或者長(zhǎng)期植入人的身體之內(nèi)。所以，它必須具備如下性能：

（1）穩(wěn)定的力學(xué)性能。不論醫(yī)用高分子材料在人體的使用時(shí)間長(zhǎng)短，其必須具備匹配的模量、強(qiáng)度、耐疲勞度、耐磨性和尺寸穩(wěn)定性。例如，人工關(guān)節(jié)是植入人身體內(nèi)部并需要長(zhǎng)期植入的，因此耐磨性好，耐疲勞強(qiáng)度高和模量高是它必備的性能。

（2）化學(xué)惰性較好。首先，醫(yī)用高分子材料在加工上必須容易成型。其次，它必須在和人體進(jìn)行血液、體液、皮膚、相關(guān)組織進(jìn)行接觸時(shí)，不會(huì)引發(fā)任何的化學(xué)反應(yīng)，這也是有效防止排異反應(yīng)的一種做法，不會(huì)導(dǎo)致人體產(chǎn)生炎癥。

（3）物理性能穩(wěn)定。醫(yī)用高分子材料在經(jīng)過(guò)滅菌后，仍然能夠保持原型，且相關(guān)性能也保持穩(wěn)定，所以它的耐高溫性能也是極好的。

（4）生物相容性較佳。醫(yī)用高分子材料應(yīng)用到醫(yī)療中，就要求其必須比其他高分子材料更為嚴(yán)格。生物相容性包括組織相容性、血液相容性降解產(chǎn)物可吸收性三個(gè)方面。只有具備良好的生物相容性，才能將醫(yī)用高分子材料放心的應(yīng)用到人體當(dāng)中去，保證其不會(huì)產(chǎn)生排異反應(yīng)。

（5）材料不會(huì)過(guò)分昂貴，適用于平民消費(fèi)，且材料容易獲取。因此，這也是醫(yī)用高分子材料能夠得到廣泛應(yīng)用的原因之一。

2 高分子聚合物的特性以及應(yīng)用

由于種類繁多、應(yīng)用目的不同，目前醫(yī)用高分子材料還沒(méi)有統(tǒng)一的分類標(biāo)準(zhǔn)，筆者簡(jiǎn)單的介紹了3種常用的醫(yī)用高分子聚合物。

2.1 聚乳酸

聚乳酸(PLLA)是一種環(huán)保型的醫(yī)用高分子材料，是由可再生資源乳酸作為主要材料，屬于人工合成的科生物降解的熱塑性脂肪族聚酯，它可以完全生物降解，已經(jīng)經(jīng)過(guò)美國(guó)食品和藥物管理局認(rèn)可。聚乳酸由于它的無(wú)毒無(wú)刺激性的特點(diǎn)、力學(xué)強(qiáng)度高、生物相容性較佳以及可溶解性，已經(jīng)在最近這些年以來(lái)得到了醫(yī)學(xué)界的普遍認(rèn)同，并廣泛的應(yīng)用在了骨折內(nèi)固定、外科粘合劑、人工血管、藥物緩釋材料以及可吸收縫合線等領(lǐng)域中來(lái)。

2.2 聚丙烯腈

聚丙烯腈（PAN）的主要成分為腈綸，是一種合成纖維材料，主要用于制造透析性人工腎、超濾裝置、人工血管。其次，聚丙烯腈纖維可以在高溫條件下，經(jīng)過(guò)碳化后做成碳纖維，這樣就可以做成軟骨、下顎骨、牙槽骨、韌帶等增強(qiáng)版復(fù)合材料。再者，聚丙烯腈還可以用來(lái)做腦動(dòng)脈瘤加固保護(hù)劑，這種材料必須和其他聚合物形成有效結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)。最后，聚丙烯腈基的碳纖維能夠?qū)θ斯じ?、人工腎進(jìn)行吸附?？傮w而言，聚丙烯腈的應(yīng)用廣泛，且?guī)椭烁黝惒∪双@得了更好的療效。

2.3 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是整形手術(shù)所采用的常規(guī)醫(yī)用高分子材料，最常用的是在隆鼻整形術(shù)中。它主要的特點(diǎn)為非極性、線性結(jié)晶聚合物；一般結(jié)晶度在55%～75%之間，有時(shí)高達(dá)94%；分子量一般為40萬(wàn)到100萬(wàn)之間，化學(xué)穩(wěn)定性良好,耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑等，甚至于耐受王水的腐蝕，對(duì)很多物質(zhì)均無(wú)黏附作用。因此，這種材料具備很多優(yōu)點(diǎn)：一是不僅容易加工成型，而且可以反復(fù)耐高溫消毒。二是無(wú)毒且性能穩(wěn)定，能夠經(jīng)受腐蝕；三是材料本身有很多種不同的形態(tài)，如片狀、塊狀、膜狀和海綿狀，因此便于隆鼻和塑性，作用頗大；四是具有堅(jiān)實(shí)柔軟且允許組織長(zhǎng)入的特點(diǎn),隧道填充效果完美且與周圍組織緊密鑲嵌,作為隆鼻材料可以使鼻子外觀更趨于自然,形狀手感自然逼真。聚四氟乙烯在心血管系統(tǒng)也有很多引用,比如血管的修復(fù),人工瓣膜的低緩,阻塞球和縫合環(huán)包布,人工肺氣體交換膜,燃供腎和人工肝的解毒罐,心血管導(dǎo)管引導(dǎo)鋼絲的表面涂層等。是在人體內(nèi)如果磨損產(chǎn)生顆粒,對(duì)其生物相容性就會(huì)產(chǎn)生不利的影響。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，高分子材料也逐漸在醫(yī)學(xué)醫(yī)療中得以廣泛的應(yīng)用，醫(yī)用高分子材料性能穩(wěn)定且環(huán)保效果明顯，在各個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域都有著突出的貢獻(xiàn)，挽救了數(shù)以萬(wàn)計(jì)人的生命。由于篇幅有限，筆者僅僅介紹了三種醫(yī)用高分子材料。但是在應(yīng)用過(guò)程中，醫(yī)用高分子材料也存在著不少問(wèn)題，如藥物吸附問(wèn)題、凝血問(wèn)題等。這些問(wèn)題的存在證明，醫(yī)用高分子材料在醫(yī)學(xué)上還有待改進(jìn)和更新，才能更好地發(fā)揮其在醫(yī)療中的效果。

[1]黃瓊儉,徐益.生物醫(yī)用高分子材料在藥物控釋系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].生物技術(shù)世界,2013,02:82.

[2]劉亞軍,黃華.醫(yī)用高分子材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用及前景[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012,06:72-73.

[3]黃宇彬,景遐斌,石全,孫靜,陳學(xué)思.生物醫(yī)用高分子材料在人造紅血球的應(yīng)用研究與進(jìn)展[J].中國(guó)醫(yī)療器械信息,2009, 05:5-10.

[4]趙立新.醫(yī)用高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用分析[J].電子測(cè)試,2015,18:40-41.

[5]梅建國(guó),莊金秋,湯少偉,王艷,馬力,莫玲,沈志強(qiáng).生物醫(yī)用高分子材料的生物相容性及其表面改性技術(shù)[J].材料導(dǎo)報(bào), 2014,19:139-142+146.

譚桂龍（1993-），男，本科，池州學(xué)院。