生物医用高分子材料ppt课件.ppt

《生物医用高分子材料ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章生物医用高分子材料现代医学的发展，对医用材料的性能提出了多功能的要求，这是大多数传统的金属材料、陶瓷材料及其它无机材料难以满足的。而合成高分子同生物体物质(天然高分子)同属大分子范畴，二者分子结构上的相似性决定了前者在性能上能同后者接近，从而可能用合成高分子制作人工器官、医疗器械、药物等。目前，医用高分子应用很广泛，几乎涉及到医学的各个领域。一般可将其分为医用高分子材料和高分子药物两大类。下面分别予以介绍。医用高分子材料又可分为医疗用材料和医用材料。前者不与人体直接接触，如注射器等，后者则与人体直接接触，如人造内脏、牙齿等。这些高分子材料的使用条件虽然各不相同，但都要以某种形式与生物

2、体组织或来自生物体的物质相接触，所以它们除要具备各自相应的医用功能外还要具备最低限度的生物体相容性，以确保使用安全。所谓生物体相容性，是指医用材料与生物体组织接触时，对生物体不产生副作用，以及与医用材料接触的生物体环境，对材料也不产生副作用。医用高分子材料涉及到聚合物的合成、助剂、制品结构设计加工、生物学性能检验及临床验证等多方面的知识，这里仅作简要介绍。(一)医用对材料的要求以及如何选择医用高分子材料考虑到生物体相容性，对人体内应用的高分子材料一般有以下要求：①化学性能稳定。血液、体液等体内组织液不能因材料的影响而发生变化；②组织相容性好。材料对周围组织不致引起炎症或异物反应等机体反应；

3、③无致癌性。不发生变态反应；④耐生物老化。⑤不因高压煮沸、干燥灭菌、药液等的消毒而发生变质；⑥材料来源广，易于加工成型；⑦除了上述要求外，根据用途和植入部位不同还有待殊要求。如与血液接触要求不产生凝血，用作人工心脏和指(趾)关节，要求能耐数亿次的曲挠等等；⑧作为体外使用的材料，要求对皮肤无毒害，不使皮肤过敏，耐唾液及汗水的浸蚀，耐日光的照射，也同样要能承受各种消毒而不变质。综上所述可以看出，对医用高分子材料性能的要求是非常高的。而研究医用高分子材料的目的就是要寻找或设计合适结构的材料来满足医学上的要求。现就几种典型的医用材料来说明这一问题。1、与血液长期接触器官与抗凝血材料在生物相容性中血

4、液相容性是最重要的。人工心脏、人工肾、人工肝、血管等与血液长时间接触，要求材质具有优良的抗血栓性能。材质的抗血栓性可以通过多种途径来改进：人工脏器或血管的表面光滑可以减缓血小板、细胞成分在膜面上粘着和凝集，而阻滞血栓形成，使膜的表面带有负电荷的基团，则带有负电荷的血小板难于在膜面上凝集；调节膜面分子结构的亲水性与疏水性的比例以提高抗血栓能力；存在于动物体内的肝素具有优良的抗凝血性，在合成材料中连接有足量的肝素，并使其缓慢地释放出肝素可以提高抗凝血性。近年来发现微相分离的聚合物也有优良的血液相容性。提高材料的含水率能有效地降低材料与血液界面的自由能，从而改善材料的抗血栓性能。有些含水率高[(

5、40一90)%]的水凝胶确有良好的抗血栓性能，但机械强度太差。为克服这一缺点可以采取疏水性高分子与亲水性高分子接枝共聚，材料表面同亲水性高分子链接枝等方法。如把甲基丙烯酸甲氧基聚乙二醇酯和溴代丙烯腈接技共聚，可得到一系列含水率，界面自由能及血小板相对吸附量不同的材料。在微相分离高分子材料中，典型的例子是聚醚氨酯，聚醚氨酯热塑弹性体是一种线型多嵌段共聚物，作为医用高分子材料的嵌段聚醚氨酯，由于具有优良的生物相容性和力学性能，引起人们广泛的重视，它们的一般结构式如下：2．血液净化系统的膜材料与人工肾血液净化方法可分为血液透析、血液过滤、血液透析过滤、血浆分离、以及使用吸附剂的直接血液灌流、血浆

6、灌流等方法。在血液净化系统中，需要各种高分子材料制成的透析膜、超滤膜、用于包裹吸附剂的被覆剂及吸附剂等。对于膜材料的要求如下：具有优良的血液相容性、透水性、对尿毒性物质分子量在500-5000之间的透过性要优良，而且溶质透过时对溶质分子量的依赖性要小，当含水时膜的机械强度要大，还要安全。现在的人工肾脏，主要是通过透析膜除去血中的尿素，肌酸酐等废物及过量的钾等，起净化血液的透析作用。此外，也可以调节压力除去水分。现在商品血液透析膜有铜氨法再生纤维素膜，丙烯腈-丙基苯磺酸钠共聚物膜(RP-6)，聚碳酸酯，乙烯-乙烯醇EVA共聚物中空纤维等。其中实际使用的以再生纤维素为主。3．人工角膜与接触眼镜

7、对于制造人工角膜、接触眼镜的材料有严格要求。因为角膜上无血管组织、角膜是从泪液层直接从大气中吸入氧气进行新陈代谢作用，因而要求人工角膜、接触眼镜材料具有良好的透气性，否则因缺氧使代谢减慢而导致眼浮肿。另外还要求材料中的低分子化台物，例如未反应的残余单体和引发剂、增塑剂等尽量地少，以免刺激眼睛。再有要求材料的耐老化性，耐候性、耐试剂要好，且有一定的亲水性。可用硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯类或聚酯等材料的薄片，并附有能与人体角膜相