高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

史東建

【摘 要】目前隨著醫(yī)療器械的持續(xù)更新，生物醫(yī)用高分子材料作為一種新型環(huán)保材料逐漸廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器械的制造中，具有十分重要作用。其在臨床上使用量比較大，屬于一類生物材料的重要分支，得到了醫(yī)療器械研究人員的高度關(guān)注。本文通過對(duì)高分子材料在醫(yī)療器械的應(yīng)用中存在優(yōu)勢(shì)和弊端，研究分析高分子材料在醫(yī)療器械制造中的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)展望高分子材料在醫(yī)療器械中的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展情況。

【關(guān)鍵詞】高分子材料;醫(yī)療器械;應(yīng)用現(xiàn)狀

【中圖分類號(hào)】R318 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-6851（2020）10--01

隨著目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的持續(xù)性提高，人們逐漸重視起自身的健康情況，其中健康產(chǎn)業(yè)的基本支撐之一為生物材料，其有效減小外界對(duì)人類健康的傷害。生物醫(yī)用高分子材料是具有最廣泛應(yīng)用范圍、品種繁多且數(shù)量最多的生物材料重要分支，另外，其本質(zhì)上屬于一門融合化學(xué)、物理和材料、生物學(xué)等多門學(xué)科內(nèi)容相互融合形成的邊緣學(xué)科[1]。在實(shí)際應(yīng)用期間是將塑料、橡膠和黏合劑、纖維等材料廣泛應(yīng)用于一次性醫(yī)療用品、不同醫(yī)用導(dǎo)管和外科修復(fù)、組織工程以及藥物釋放、診斷檢查和理療康復(fù)等多種醫(yī)療領(lǐng)域中[2]。對(duì)于高分子材料在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀，其綜述如下。

1 生物惰性高分子材料

生物學(xué)中將能夠穩(wěn)定的存在于生物體內(nèi)，無明顯化學(xué)反應(yīng)和不變性的一種高分子材料定義為生物惰性高分子材料。其主要是指醫(yī)學(xué)臨床上所應(yīng)用的硅橡膠、聚氨酯和聚氯乙烯（PVC）以及聚酯等材料[3]。

1.1 硅橡膠的應(yīng)用

硅橡膠是一種廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的特殊橡膠。其本質(zhì)上屬于一類二甲基硅氧烷單體和其他有機(jī)硅借助催化劑的作用下形成的一類線性高聚物。依據(jù)硅橡膠特殊的材料性質(zhì)，其自身具有明顯的生物相容性和生理惰性，未對(duì)生物組織、細(xì)胞產(chǎn)生不利影響。上述性質(zhì)的硅橡膠制品主要應(yīng)用于消化系統(tǒng)、心外科和腦外科、腹外科以及耳鼻喉科、泌尿和生殖系統(tǒng)等多個(gè)人體組織器官重要學(xué)科中。另外，人工乳房和皮膚擴(kuò)張器等醫(yī)療產(chǎn)品中也應(yīng)用硅橡膠[4]。

1.2 PVC的應(yīng)用

PVC本質(zhì)上屬于一種醫(yī)療器械中普遍應(yīng)用的醫(yī)用塑料，據(jù)PVC醫(yī)用市場(chǎng)不完全統(tǒng)計(jì)，約有四分之一的醫(yī)用塑料均為聚乙烯塑料。PVC材料具有硬且脆的特點(diǎn)，但由于加入增塑劑性質(zhì)不同，其所表現(xiàn)出的物理性能、機(jī)械性能也均具有明顯差異，依據(jù)其應(yīng)用的差異性，加入合理的增塑劑，能夠制成不同品種的硬質(zhì)、軟質(zhì)以及透明制品。其主要應(yīng)用于臨床輸液管、輸血管和導(dǎo)液管和腸道、腸道外營(yíng)養(yǎng)管、體外循環(huán)管路和血液透析管路等具有一次性的導(dǎo)管類用品。另外，其也在呼吸面具、腹膜透析袋和貯血袋等多種塑料制品廣泛應(yīng)用[5]。

1.3 聚氨酯（PU）的應(yīng)用

PU彈性體具有較好的生物相容性，同時(shí)其可以達(dá)到62 kN/m的撕裂強(qiáng)度，其伸長(zhǎng)率增加4-6倍，良好的彈性、韌性均提高其所具備的加工性能，為醫(yī)療器械應(yīng)用PU提供了前提條件?，F(xiàn)階段，全球每年制造醫(yī)療器械均使用大量的PU彈性體。其主要應(yīng)用于人工心臟瓣膜、介入性栓塞等植入類器械;其次在血液透析插管、胃鏡軟管等導(dǎo)管類制品也大量應(yīng)用;另外，一部分也應(yīng)用于人造皮膚、醫(yī)用手套等膜類制品中[6]。

2 生物活性高分子材料的應(yīng)用

生物活性高分子材料的活性較高，其主要包括：聚乙交酯和聚乳酸兩種材料。

2.1 聚乙交酯 （PGA）

PGA 是最早作為一種可降解高分子材料應(yīng)用于醫(yī)療器械中的生物活性高分子材料。由于其具有良好的成纖性，PGA在早期主要作為可以吸收的縫合線應(yīng)用于臨床創(chuàng)口縫合中;因?yàn)槠渚哂休^好的降解性、生物活性和力學(xué)性能，PGA可以作為無紡布的制造材料應(yīng)用于組織再生支架中。目前，由 PGA作為制造材料的無紡布支架材料已在臨床試驗(yàn)中取得階段性成功。另外，PGA硬腦膜替代品的應(yīng)用應(yīng)用可以促進(jìn)組織的再生，從而達(dá)到無縫合線情況下皮膚閉合的效果[7]。

2.2 聚乳酸 （PLA）

聚乳酸本質(zhì)上屬于一類丙交酯聚酯，其中聚 L-LA（PLLA）是該材料的重要組成成分，PLLA具有斷裂伸長(zhǎng)率低，拉伸強(qiáng)度、拉伸彈性模量高的臨床特點(diǎn)，因此主要應(yīng)用于骨固定器械等醫(yī)用承重材料中。另外，PLLA還可以制作高強(qiáng)度的手術(shù)縫合線和藥物洗脫支架等其他醫(yī)療用品[8]。

綜上所述，目前，高分子材料廣泛應(yīng)用于醫(yī)用塑料、人工器官和藥用高分子等多個(gè)醫(yī)療方面。高分子材料成為醫(yī)療器械不斷持續(xù)更新的物質(zhì)基礎(chǔ)，其在醫(yī)療器械中的應(yīng)用可以明顯改善傳統(tǒng)器械存在的不足，進(jìn)一步提高患者在臨床治療中的安全性。但由于應(yīng)用高分子材料可能存在藥物吸附和生物毒性等不足，所以未來將改性和優(yōu)化高分子材料作為主要研究方向。

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