醫(yī)用塑料應(yīng)用與介紹

陶永亮 ，李彬杰 ，楊建京

(1. 重慶川儀工程塑料有限公司，重慶 400712 ；2. 廣州市香港科大霍英東研究院，廣東 廣州 511458 ；3. 廣東?？萍す饪萍加邢薰?，廣東 珠海 519001)

0 引言

高分子材料也稱(chēng)為聚合物材料，主要以高分子化合物為基體，再配有其他添加劑（助劑）所構(gòu)成的材料。按特性可分為橡膠、纖維、塑料、高分子膠粘劑、高分子涂料和高分子基復(fù)合材料等[1]。其中以塑料為主的應(yīng)用更為突出，塑料因其質(zhì)輕、高強(qiáng)度、耐溫、耐腐蝕等優(yōu)異的性能，在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并促進(jìn)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展，塑料在醫(yī)療行業(yè)不例外。尤其在近年新冠病毒防疫中，我們見(jiàn)到最多的就是醫(yī)用防護(hù)面罩、N95 口罩、核酸采集管等許多防疫用品都是醫(yī)用塑料制作的，醫(yī)用塑料為疫情防控做出巨大的貢獻(xiàn)。

1 醫(yī)用塑料應(yīng)用與材料介紹

1.1 我國(guó)醫(yī)用塑料應(yīng)用

我國(guó)醫(yī)用塑料制品發(fā)展起步較晚，在20 世紀(jì)70年代才進(jìn)行開(kāi)發(fā)并生產(chǎn)塑料輸液袋，1987年衛(wèi)生部頒發(fā)“關(guān)于推廣使用一次性塑料輸液器、輸血器及注射器的通知” 后，鼓勵(lì)和刺激了我國(guó)醫(yī)用塑料的開(kāi)發(fā)與生產(chǎn)[2]。醫(yī)療耗材的塑料化生產(chǎn)大都是在20 世紀(jì)80年代以后才開(kāi)始。據(jù)中國(guó)醫(yī)療耗材協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)，目前中國(guó)有一定規(guī)模，從事一次性醫(yī)用塑料生產(chǎn)的企業(yè)僅有1 000 多家。

由于我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)落后，醫(yī)用塑料產(chǎn)品所需的原料門(mén)類(lèi)不全，質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不規(guī)范，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性差，可靠性差等問(wèn)題[3]，一些特別高要求的產(chǎn)品原料還是要依賴(lài)進(jìn)口，主要供應(yīng)商有美國(guó)巴斯夫、杜邦；德國(guó)拜耳、荷蘭利安德- 巴塞爾、沙特沙比克、韓國(guó)LG集團(tuán)，日本東麗等。我國(guó)在醫(yī)用塑料的研發(fā)上也與歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的差距比較明顯，尤其是在醫(yī)用塑料的對(duì)材料的化學(xué)性能、物理性能、生物性能、塑料色母粒相容性、添加劑和改性劑方面的研究，塑料材料滿足醫(yī)療級(jí)、食品衛(wèi)生級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)制定和執(zhí)行。相關(guān)塑料材料對(duì)于人體健康的影響、與細(xì)胞和微生物、細(xì)菌的分子之間的結(jié)合力，塑料材料的降解和抗老化之間的關(guān)系等方面的研究只是剛剛起步，相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)比較匱乏，需要迅速提升產(chǎn)業(yè)水平[4]。

1.2 醫(yī)用塑料材料介紹

經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)在工程塑料研發(fā)生產(chǎn)上有了新的突破，塑料的使用量連續(xù)幾年位居世界的第一位，同時(shí)也為醫(yī)用塑料的應(yīng)用拓寬了新途徑。目前常用的醫(yī)用塑料有工程塑料和生物降解材料，還有一些硅膠等物質(zhì)，其中醫(yī)用塑料大約有十幾種，聚乙烯（PE）、聚丙烯（PP）、聚氯乙烯（PVC）、聚氨酯（PU）、PEEK（聚醚醚酮）、聚四氟乙烯（PTFE）、聚碳酸酯（PC）、聚苯乙烯（PS）等，PVC 和PE 用量最大，各占28% 和24% ；PS 占18% ；PP 占16% ；其他工程塑料占14%。生物降解塑料有聚乳酸（PLA）、聚羥基丁酸酯（PHB）等等。

2 醫(yī)用塑料應(yīng)用情況

下面就目前醫(yī)用塑料應(yīng)用情況，結(jié)合應(yīng)用案例做些介紹。

2.1 PVC

聚氯乙烯（PVC）材料在醫(yī)療器械行業(yè)中用途十分廣泛，主要原因是聚氯乙烯類(lèi)材料具有良好的物理性質(zhì)。PVC 也是一次性使用無(wú)菌醫(yī)療器械用量最大的材料[5]，PVC 是一種低成本的無(wú)定型塑料，其物理性質(zhì)有PVC 材料制造較方便，這類(lèi)材料與靜脈（intravenous，iv）注射液和血液之間有良好的相容性。在醫(yī)療方面的靜脈注射血液袋、靜脈注射管、人工腎結(jié)締組織導(dǎo)管、鼓泡型氧合器、以及灌腸劑引流袋和導(dǎo)尿引流管等通常所使用的PVC 類(lèi)產(chǎn)品中都含有鄰苯二甲酸二己酯（DEHP）增塑劑[6]。鄰苯二甲酸二己酯作用是增加PVC 產(chǎn)品的彈性。DEHP 作為最經(jīng)濟(jì)有效并且廣泛使用的增塑劑之一，它的作用使PVC 具有柔軟性和易彎曲性[7]。

使用增塑聚氯乙烯（plasticizedpvc）制成醫(yī)療產(chǎn)品最初是用來(lái)替代天然橡膠和玻璃在醫(yī)療設(shè)備中的使用。其原因增塑聚氯乙烯類(lèi)材料具有容易殺菌和透明的特點(diǎn)，具有更好的化學(xué)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性。增塑聚氯乙烯類(lèi)產(chǎn)品使用方便，自身具有柔軟性和彈性，可以避免對(duì)病人敏感的組織造成損傷并避免使病人產(chǎn)生不舒適感[8]。醫(yī)學(xué)應(yīng)用的PVC 產(chǎn)品有：血袋、血液透析管路、呼吸面罩、吸氧管、尿袋、輸液管、人工耳鼻等。如圖1 所示。

圖1 PVC 醫(yī)用產(chǎn)品示意圖

2.2 PE

聚乙烯（PE）是產(chǎn)量最大的通用塑料，醫(yī)用聚乙烯是由乙烯聚合而得的一種塑料，具有優(yōu)良的機(jī)械強(qiáng)度和生物相容性，無(wú)味，無(wú)毒，容易著色，化學(xué)穩(wěn)定性好，耐寒，耐輻射，電絕緣性好。具有加工性能良好、成本低、無(wú)毒無(wú)味、生物相容性良好等優(yōu)點(diǎn)植入體內(nèi)無(wú)不良影響。它適合做食品和藥物的包裝材料，制作食具、醫(yī)療器械等，普通PE 通?？捎糜谒幤?、針帽、注射器推桿、輸液器流量調(diào)節(jié)器、輸液器和注射器的包裝袋等。如圖2 所示。

圖2 注射器推桿

其中超高分子量聚乙烯（UHMW PE）是特種工程塑料，具有高抗沖性、耐磨性強(qiáng)（塑料之冠）、摩擦系數(shù)小、生物惰性和較好的吸能特性，其耐化學(xué)藥品性可與PTFE 媲美，是人造臀、人工關(guān)節(jié)的理想材料。已經(jīng)成功用于人工腕關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)與髖臼等，較好地解決了人工關(guān)節(jié)的摩擦磨損問(wèn)題，延長(zhǎng)了使用壽命[9]，UHMW PE 良好生物相容性和優(yōu)秀的機(jī)械強(qiáng)度在生物支架有著較好的應(yīng)用[10]。現(xiàn)在已有PEEK 用于人工假體方面。如圖3 所示。

圖3 UHMW PE 用于人工關(guān)節(jié)示意圖

2.3 PP

聚丙烯（PP）具有優(yōu)良的耐化學(xué)品性、抗疲勞性，耐熱性好，能在100 ℃以上的溫度下進(jìn)行消毒滅菌。易于加工，沒(méi)有環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂問(wèn)題。醫(yī)用PP 具有較高的透明度、較好阻隔性和耐輻射性?？蓱?yīng)用于輸液袋、一次性注射器、一次性手套、點(diǎn)滴透明帶、連接件、腸外注射營(yíng)養(yǎng)包裝、滲析膜等。聚丙烯纖維料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域用處較多，PP 無(wú)紡布就屬于聚丙烯專(zhuān)用纖維料。PP 纖維料還可以做血液過(guò)濾網(wǎng)，手術(shù)修補(bǔ)片，縫線等等。

當(dāng)然，聚丙烯也可作硬件類(lèi)制品，因其具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，力學(xué)性能及生理降性，常作平板式人工腎夾板等類(lèi)制品，若聚丙烯表面經(jīng)活性劑處理，還可制成人工肺。

在新冠病毒防疫中，最常見(jiàn)的PP 醫(yī)用制品是醫(yī)用口罩由熔噴布和無(wú)紡布組成。熔噴布主要材料是專(zhuān)用聚丙烯熔噴專(zhuān)用料。這種材料是一款熔指為1 500左右的熔噴專(zhuān)用PP，熔噴法是一種長(zhǎng)纖維拉伸工藝，聚合物經(jīng)由直線排列的小孔擠出，在呈一定角度的高速熱氣流噴射下形成纖維。這些纖維因拉伸或者延伸變細(xì)，經(jīng)由空氣冷卻，在運(yùn)動(dòng)著的帶有真空抽吸的傳送帶上形成一張多空結(jié)構(gòu)的平網(wǎng)，獲得熔噴布[11]。無(wú)紡布即非織造布。非織造技術(shù)有紡絲成網(wǎng)法（即紡黏法）和熔噴法。兩種方法工藝原理相似，即聚合物都要在熔融狀態(tài)下，由噴絲孔擠出。紡黏法工藝是使離開(kāi)噴絲孔的細(xì)絲經(jīng)氣流拉伸后形成長(zhǎng)絲，鋪放到成網(wǎng)簾上；熔噴發(fā)工藝是使噴絲孔的溶體在高速熱空氣作用下被吹成超細(xì)的短纖維，以極高速率飛向凝網(wǎng)簾帶或者滾筒形成纖網(wǎng)，纖網(wǎng)經(jīng)熱黏合或者自身黏合加固成無(wú)紡布[12]。

2.4 PS 與K 樹(shù)脂

聚苯乙烯（PS）在醫(yī)療領(lǐng)域的用量?jī)H次于PVC和PE，質(zhì)地硬而脆，有較高的熱膨脹系數(shù)，因此，限制了它在工程上的應(yīng)用。近幾十年來(lái)，發(fā)展了改性聚苯乙烯和以苯乙烯為基體的共聚物，在一定程度上克服了聚苯乙烯的缺點(diǎn)[13]。圖4 為新冠抗原自測(cè)盒，上蓋與下殼扣合裝配，在今年上海疫情中發(fā)揮了作用。目前用PS 生產(chǎn)，也有用ABS 生產(chǎn)[14]。K 樹(shù)脂就是其中的一種。丁苯透明抗沖樹(shù)脂，又稱(chēng)K-Resin（K-樹(shù)脂）。K- 樹(shù)脂是以苯乙烯、丁二烯為單體，聚合而成的一種嵌段共聚物。其主要特性是兼有高透明性和良好的抗沖擊性、密度小、著色力強(qiáng)，加工性能優(yōu)異、無(wú)毒性。K 樹(shù)脂主要應(yīng)用在加工技術(shù)難度大、技術(shù)含量高、附加值高的醫(yī)用塑料制品上，如人工肺- 氧合器的變溫室、動(dòng)脈血管出口、回收器動(dòng)脈出口、心臟內(nèi)吸引頭、主動(dòng)脈插管、血液過(guò)濾器、透吸器、變溫器等，同時(shí)K 樹(shù)脂符合美國(guó)藥品包裝法V I-50 級(jí)要求[15]。

圖4 新冠抗原自測(cè)盒（查鴻達(dá)提供）

2.5 ABS

ABS 是丙烯腈（A）、丁二烯（B）、苯乙烯（S）三元共聚物，是應(yīng)用較廣泛的工程塑料。醫(yī)用ABS 具有一定的剛性、硬度、耐沖擊和耐化學(xué)性能、耐輻射和耐環(huán)氧乙烷消毒。ABS 在醫(yī)療上的應(yīng)用主要用作外科工具、滾筒夾子、塑料針、工具盒、診斷器件和助聽(tīng)器外殼，特別是一些大型醫(yī)療設(shè)備的外殼。如圖5 所示。根據(jù)醫(yī)用器械的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度要求，選擇合適ABS 類(lèi)型和恰當(dāng)?shù)呐铺?hào)，并加工工藝。這些性能包括加工性能、力學(xué)強(qiáng)度、使用成本、裝配方式、可靠性等[16]。

圖5 醫(yī)療儀器用ABS 做外殼示意圖

透明ABS 具有高透明、高剛性、耐化性，以及耐伽馬消毒和高溫消毒等特性。在醫(yī)療領(lǐng)域，可應(yīng)用于耐化性和抗伽馬病毒要求較高的留置針，霧化器透明和光澤度較高的部件，以及其他一些硬質(zhì)的透明接口，比如呼吸配件的接口、三通接口、魯爾接頭，透明接頭等[17]。

2.6 PC

聚碳酸酯（PC）是分子主鏈中含有—[O-R-OCO]— 鏈節(jié)的熱塑性樹(shù)脂，實(shí)際應(yīng)用中具有實(shí)用價(jià)值的是芳香族聚碳酸酯為主，并以雙酚 A 型聚碳酸酯為應(yīng)用最多[18]。聚碳酸酯是應(yīng)用較廣泛的工程塑料，PC應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)中所具備重要性能優(yōu)勢(shì)有：強(qiáng)度高、韌性好、剛性大、透明好、能承受?chē)?yán)格的消毒條件等。PC 常用于開(kāi)放式心臟手術(shù)使用的滲析過(guò)濾膜、手術(shù)器材手柄以及血液供氧設(shè)備外殼，靜脈連接器的導(dǎo)管和活栓以及無(wú)針注射系統(tǒng)材料、灌注材料、血液儲(chǔ)存材料等，PC 也可以用于套管針（長(zhǎng)管）以及用于內(nèi)窺鏡檢查手術(shù)的牽引器[19]。PC 的特點(diǎn)有較高的韌性、強(qiáng)度和耐熱蒸汽消毒，這些特點(diǎn)使得PC 優(yōu)先選擇成為血液滲析過(guò)濾器、外科工具柄和氧氣罐；PC 在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用還包括無(wú)針注射體系、灌注儀器、血液離心機(jī)碗和活塞。如圖6 所示。

圖6 血透機(jī)過(guò)濾器示意圖

除了芳香族聚碳酸酯的應(yīng)用外，脂肪族聚碳酸酯具有優(yōu)良的生物降解性、生物相容性和可功能化性等特點(diǎn)，近十幾年來(lái)在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到了迅速發(fā)展。脂肪族聚碳酸酯由于可在生理?xiàng)l件下降解，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域特別適合與一些需暫時(shí)性存在于體內(nèi)的植入場(chǎng)合，如藥物控制釋放系統(tǒng)的載體、組織工程、手術(shù)縫合線等[20]。

2.7 PTFE

聚四氟乙烯（PTFE）是氟塑料的一種，PTFE 是白色不透明蠟狀粉末，密度為2.14～2.20 g/cm3，是樹(shù)脂材料中密度最大，被稱(chēng)為塑料王，有塑料中最低的摩擦系數(shù)和最好的耐化學(xué)性。生物相容性和抗凝血性好，不分解，植人體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)且老化不明顯，耐熱性極好，連續(xù)使用溫度260 ℃，可采用高溫消毒。在醫(yī)療方面使用的聚四氟乙烯制品，有三方面應(yīng)用：一，直接進(jìn)入人體；二，外部使用的制品；三，做生物化學(xué)合成設(shè)備中功能元件和裝置等[21]。

在醫(yī)用方面主要是膨體聚四氟乙烯，由聚四氟乙烯樹(shù)脂經(jīng)過(guò)拉伸等特殊加工方法制成，無(wú)毒、無(wú)致癌、無(wú)致敏等副作用。由于其特有的微孔結(jié)構(gòu)，而且人體組織細(xì)胞及血管可長(zhǎng)入其微孔形成組織連接，如同自體組織一樣。這種組織長(zhǎng)入的組織愈合方式，較傳統(tǒng)硅橡膠的纖維包裹的組織愈合方式更加優(yōu)越，膨體聚四氟乙烯已成為醫(yī)學(xué)上的重要填充材料，是目前理想的生物組織代用品。目前已用于鼻部整形、心臟瓣膜、人造血管、消除肺部殘腔[22]和各類(lèi)人工氣管、食管、膽管、尿道和人工腹膜、腦硬膜及人工皮膚、人工骨骼等方面。

2.8 TPU

熱塑性聚氨酯彈性體（TPU）用于醫(yī)療的聚氨酯彈性體主要是熱塑性聚氨酯（TPU）彈性體。熱塑性聚氨酯是由軟鏈段（長(zhǎng)鏈低聚物二醇）和硬鏈段（二異氰酸酯和擴(kuò)鏈劑）組成的線性嵌段聚合物。由于硬鏈段的強(qiáng)極性，硬鏈段微相區(qū)通過(guò)氫鍵形成，分布在軟鏈段基體中形成一種物理交聯(lián)點(diǎn)，從而使彈性體具有硫化橡膠的彈性回復(fù)性能。由于聚氨酯分子結(jié)構(gòu)中軟鏈段和硬鏈段之間的極性不同，這種結(jié)構(gòu)使其與生物相容。由于其方便的處理和優(yōu)異的性能，TPU 已廣泛用于各種醫(yī)療和保健產(chǎn)品，例如可用于人體長(zhǎng)期和短期植入的醫(yī)療材料[23]。

聚氨酯彈性體的應(yīng)用聚氨酯首先用于骨折修復(fù)材料，然后成功地用作血管外科手術(shù)縫合線的輔助涂層。20 世紀(jì)80年代成功地將聚氨酯彈性體用于人工心臟移植。人造心臟輔助裝置用于人造心臟隔膜的彈性體和包封，并且要求良好的生物和血液相容性，以及優(yōu)異的機(jī)械強(qiáng)度，特別是抗彎曲性。如果心跳以每分鐘70次跳動(dòng)計(jì)算，則植入人體的心臟每年將必須承受4 000萬(wàn)彎曲，如果植入10年，則將需要承受4 億彎曲。人造心臟在上世紀(jì)60年代開(kāi)發(fā)的人造心臟氣球由硅橡膠和天然橡膠制成。盡管它具有良好的生物相容性，但不能滿足抗撓性的要求。于1980年代初期成功開(kāi)發(fā)的聚氨酯彈性氣囊經(jīng)過(guò)測(cè)試可承受超過(guò)5 億次屈曲循環(huán)，并已成功應(yīng)用于人造心臟。因此，世界上所有國(guó)家傾向于將聚氨酯材料用于人造心臟和輔助裝置的開(kāi)發(fā)。用于人造心臟的聚氨酯彈性體隔膜材料是聚醚熱塑性聚氨酯，其組成通常為聚四呋喃醚乙二醇（PTMEG）-MDI（二苯基甲烷二異氰酸酯）或HDI（六甲撐二異氰酸酯）-BD 或乙二胺，溶液澆鑄或注塑。為了利用硅橡膠的優(yōu)異生物相容性，還使用了聚氨酯- 硅烷嵌段共聚物[24]。熱塑性彈性體（TPU）具有優(yōu)異的低溫柔韌性和抗水解、抗凝血性、抗微生物攻擊性，還可用于醫(yī)療導(dǎo)管、氧氣面罩、藥物釋放裝備、IV 連接器、血壓計(jì)的橡皮囊袋、皮外給藥的裹傷布等，如圖7 所示。

圖7 TPU 可替代PVC 制造血袋

2.9 PEEK 與PEKK

聚醚醚酮（簡(jiǎn)稱(chēng)PEEK）是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)醚鍵和一個(gè)酮鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物，屬特種高分子材料，是聚芳醚酮的一個(gè)材料系列，擁有半結(jié)晶態(tài)的特點(diǎn)，具有耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等特性。聚醚醚酮是一種性能優(yōu)異的特種工程塑料，與其他特種工程塑料相比具有諸多顯著優(yōu)勢(shì)，耐高溫、機(jī)械性能優(yōu)異、自潤(rùn)滑性好、耐化學(xué)品腐蝕、阻燃、耐剝離性、耐輻照性、絕緣性穩(wěn)定、耐水解和易加工等[25]，在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。PEEK 樹(shù)脂可在134 ℃下經(jīng)受多達(dá)3 000 次的循環(huán)高壓滅菌，這一特性使其可用于生產(chǎn)滅菌要求高、需反復(fù)使用的手術(shù)和牙科設(shè)備。PEEK 不僅具有質(zhì)量輕、無(wú)毒、耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，還擁有與人體皮質(zhì)骨彈性模量極其接近的特性，可與肌體有機(jī)結(jié)合，所以用PEEK 樹(shù)脂代替金屬制造人體骨骼。PEEK1999年首度應(yīng)用于臨床，至今已有超過(guò)五百萬(wàn)件PEEK 制品被植入人體，在脊柱融合領(lǐng)域已成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[26]。近年來(lái)，隨著3D 打印技術(shù)的廣泛應(yīng)用，讓PEEK 更是被譽(yù)為“下一代植入型醫(yī)療產(chǎn)品的理想材料” 發(fā)揮更大優(yōu)勢(shì)。

目前由PEEK 制成的植入體有這些：①骨骼替代物—— 頜面和顱骨植入體；②脊柱手術(shù)—— 脊椎椎間融合器；③骨頭和臀部替代物—— 關(guān)節(jié)植入體；④牙齒替代物—— 用CFR-PEEK 做的牙科植入體，義齒，根內(nèi)固位；⑤心臟手術(shù)—— 心臟泵和瓣膜等。

聚醚酮酮（PEKK）是一種是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有兩個(gè)酮鍵和一個(gè)醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物[27]。與聚醚醚酮(PEEK) 是在主鏈結(jié)構(gòu)中含有一個(gè)酮鍵和兩個(gè)醚鍵的重復(fù)單元所構(gòu)成的高聚物[28]有相同處也有不同之處。聚醚酮酮（PEKK）是繼聚醚醚酮（PEEK）之后開(kāi)發(fā)的又一性能優(yōu)異熱塑性特種高分子材料，均屬于聚芳醚酮族。PEKK 用作口腔修復(fù)材料和骨缺損修復(fù)材料[29]等，并且PEKK 被認(rèn)為是與人體骨骼非常接近的材料，具有良好的生物相容性，在醫(yī)療領(lǐng)域具有顯著的實(shí)用價(jià)值，

2.10 PLA

聚乳酸（PLA），又稱(chēng)為聚丙交酯。以乳酸為原料聚合得到的聚合物，乳酸來(lái)源于玉米、木薯等原料，其生產(chǎn)過(guò)程無(wú)污染，所得產(chǎn)品可以生物降解，實(shí)現(xiàn)在自然界中循環(huán)，是典型的“綠色塑料”，在生物降解高分子材料的發(fā)展領(lǐng)域備受關(guān)注[30]。PLA 制品除了生物降解優(yōu)點(diǎn)外，還有良好的生物相容性，在醫(yī)療領(lǐng)域得到較好基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用[31]。

PLA 制成的手術(shù)縫合線，有可生物降解，在傷口愈合后自動(dòng)降解消失，無(wú)需二次手術(shù)。聚乳酸手術(shù)縫合線具有較強(qiáng)的抗張強(qiáng)度，能有效控制降解速率，隨著傷口愈合，縫合線自動(dòng)緩慢降解；在牙科上，一種用于治療牙周病，手術(shù)后由PLA 制作的引導(dǎo)組織再生膜被用來(lái)植入牙周組織內(nèi)以排斥上皮細(xì)胞移動(dòng)，使牙周組織得到支撐，并緩慢生長(zhǎng)而再生，另一種是用于拔牙的空間填充材料，能填充入空洞以幫助盡快治愈傷口；視網(wǎng)膜脫落在手術(shù)治療中采用在眼鞏膜表面植入填充物解決，傳統(tǒng)填充物用硅橡膠和硅橡膠海綿制成，由于其不能生物降解，會(huì)引起不同程度的異物反應(yīng)，用聚乳酸的生物降解性和生物相容性，將其作為填充料，則解決異物反應(yīng)問(wèn)題，聚乳酸在眼科還有其他用途；傳統(tǒng)治療骨折和骨缺損時(shí)，內(nèi)置物材料基本上用不銹鋼金屬材料，如金屬骨板和螺釘。不銹鋼材料強(qiáng)度和韌性遠(yuǎn)大于人體骨，而且力學(xué)性能不能隨骨愈合過(guò)程動(dòng)態(tài)地變化，骨折愈合后需二次手術(shù)，取出不銹鋼件，用PLA 和聚乙醇酸（PGA）都有很高的模量和拉伸強(qiáng)度、較低的斷裂伸長(zhǎng)率，因而適合做骨科固定材料，無(wú)需二次手術(shù)取出，減輕病人痛苦，簡(jiǎn)化手術(shù)程序；聚乳酸作為組織工程支架材料，早期通過(guò)在材料上培養(yǎng)組織細(xì)胞，并逐漸生長(zhǎng)成組織和器官，同時(shí)聚乳酸緩慢降解并最終被肌體吸收[32]；PLA 用作藥物長(zhǎng)效緩釋制劑載體，近30年來(lái)，聚乳酸及其共聚物被用作一些半衰期短、穩(wěn)定性差、易降解及毒副作用大的藥物控釋制劑的可溶蝕基材，有效地拓寬了給藥途徑，減少給藥次數(shù)和給藥量，提高藥物的生物利用度，最大成都減少藥物對(duì)肝、腎的毒副作用[33]。

2.11 PHB

聚羥基丁酸酯（PHB）是微生物在不平衡生長(zhǎng)條件下儲(chǔ)存于細(xì)胞內(nèi)的一種天然高分子聚合物，廣泛存在于自然界許多原核生物中，是一類(lèi)由微生物發(fā)酵劑制造的熱塑性生物降解材料。它不僅具有化學(xué)合成高分子材料相似的性質(zhì)，而且還有一般合成高分子沒(méi)有的性質(zhì)。如生物可降解性、生物相容性、無(wú)毒性、無(wú)免疫原性等特殊性質(zhì)[34]。

PHB 用作藥物緩釋載體材料，用PHB 微球緩釋抗癌藥物，低分子量PHB 微球具有更快的藥物釋放速度，高分子量PHB 微球釋藥速度慢，卻有更好的治療效果；PHB 應(yīng)用于細(xì)胞支架材料，具有良好的生物降解性和生物相容性，無(wú)毒性、無(wú)刺激性、無(wú)免疫原性、不溶于血、有利于細(xì)胞吸附和保持分化等優(yōu)點(diǎn)，其在價(jià)格上更具有優(yōu)勢(shì)；PHB 多孔支架作為軟骨細(xì)胞載體材料，對(duì)損傷的軟骨組織修復(fù)有較好的效果，用于關(guān)節(jié)軟骨、耳軟骨及氣管軟骨等；PHB 膜引導(dǎo)種植體周?chē)墙M織再生以及PHB 作為組織工程骨的基質(zhì)材料、接骨板和骨修復(fù)材料為外傷或疾病引起的骨組織缺損的修復(fù)；PHB 用于修復(fù)或重建受損的心臟瓣膜的材料，也能為血管、皮膚、神經(jīng)等組織材料應(yīng)用；PHB 具有生物相容性等特殊性能，在醫(yī)用手術(shù)縫合線領(lǐng)域獲得成功的應(yīng)用，PHB 制成的縫合線已經(jīng)上市，結(jié)束了可吸收縫合線依靠進(jìn)口的歷史[35]。當(dāng)然醫(yī)用生物降解塑料還有其他材料。

3 結(jié)束語(yǔ)

醫(yī)用塑料在醫(yī)學(xué)行業(yè)的應(yīng)用大致上分為兩種，一種是人體外的使用，做成醫(yī)療儀器外殼和藥物包裝物等，還有一種是植入人體內(nèi)部或表面，做成心臟泵、瓣膜、縫合線和藥物緩釋載體等。目前，生物降解材料將醫(yī)用領(lǐng)域有著廣泛的前景，其相容性、降解性、無(wú)毒性、無(wú)刺激性、無(wú)免疫原性、不溶于血等優(yōu)勢(shì)，尤其在人體內(nèi)部的應(yīng)用更加具有優(yōu)越性。3D 打印技術(shù)與醫(yī)學(xué)融合，形成3D 生物打印技術(shù)，為人體骨骼修復(fù)、義齒等應(yīng)用造福人類(lèi)，醫(yī)用塑料起著重要的貢獻(xiàn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫(yī)用塑料開(kāi)發(fā)與利用將更好的服務(wù)人類(lèi)。（文中圖片除署名外均為網(wǎng)圖）