浅谈现代可降解型医用高分子材料的应用--1215

浅谈现代可降解型医用高分子材料的应用摘要：自1949年美国率先发起对高分子材料的研究以来，医用高分子材料已成为一类用途广泛的高科技产品，拥有着巨大的应用价值与发展前景。随着医疗技术的不断发展，现代医药事业中高分子材料也因功能需求各异而趋向于不同的发展方向。本文就可降解型医用高分子材料的主要种类及其特征做相应介绍。关键词：医用高分子材料降解性种类应用引言：随着我国经济水平和健康标准的不断提高，人民对于医药卫生产业的需求也不断提高，从而使医用高分子材料登上了现代医学的舞台。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的合成高分子材料，由于其优良的物化性质而受到全世界科学界的普遍关注，已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种。其中可降解型医用高分子材料由于具有高生物相容性、安全性与极低的抗原性，在医药领域中得到了广泛应用。1分类与特点1.1合成类可降解型医用高分子材料1.1.1人工合成有机高分子材料这类材料主要包括硅橡胶、乙基纤维、聚四氟乙烯、聚乙烯及聚氨酯脂肪族聚酯、芳香族聚酯、聚碳酸酯、聚酸酐、聚酰胺等[1]，主要应用于生物医学工程领域中拟生物瓣膜、导管类结构的制造，其中某些种类在指定条件下可发生降解。由于拟生物瓣膜与导管处于人体内细胞环境，首先要保证材料的无毒性或微毒性；其次，要求材料具有良好的抗菌性、抗凝血性，即不在组织器官内引起感染、病变。同时，也要具有与人体相应组织相同或近似的机械力学性能及耐疲劳性[2]。1.1.2纳米复合纤维材料纳米复合纤维材料属于二元天然-人工合成高分子材料。该材料的组成部分可从自然界获得，但由于单一成分无法满足制造产品的要求，故将二者结合形成一种全新的复合型高分子材料。该材料具有较高的生物相容性、安全性及可降解性，减小了患者的排异反应及术后的感染率，内置的高分子材料用毕后能较快地降解为人体可吸收或可排出的小分子物质。由于造价昂贵，该材料未能得到较为广泛的应用。1.2天然类医用高分子材料1.2.1天然多糖类高分子材料天然多糖类材料为多个单糖组成的天然高分子化合物，是地球上种类最丰富的天然高分子物质，广泛地存在于动、植物和微生物体中，如纤维素、壳聚糖、透明质酸、肝素、葡聚糖、黄原胶、琼脂、硫酸软骨素等[3]。这一类物质作为医用高分子材料具有高成胶性、整体易去除性、高透氧性、高离子吸附性、优秀的机械力学性能、较高的生物适应性和良好的可降解性[4]等优异特性以及环保的生产工艺[5]。1.2.2天然蛋白类高分子材料天然蛋白类高分子是指一类由动、植物细胞/组织产生的高分子蛋白，在自然界的动植物体内均存在。这类材料中应用价值较高的有大豆蛋白、玉米醇溶蛋白、干酪素、血清蛋白、胶原蛋白等，作为医用高分子材料拥有极高的生物相容性、安全性、可降解性，但该类物质制备提纯工艺复杂，有待简化。2应用2.1器官组织的制造医用高分子材料在临床及医学实验上广泛应用。如聚醚氨酯-硅橡胶应用于人造心脏瓣膜，聚酯、聚四氟乙烯及聚氨酯等可用于人造血管/导管制造，人造肺则较多采用超薄且多孔材料，如表面附有超薄乙基纤维的多孔pp膜。2.2血液方面的应用海藻酸纤维类材料具有巨大的相对表面积和高离子吸附性，因而近年来各国对发展海藻酸纤维构建生物膜用于滤去血液重金属离子的研究[6-7]愈加重视。以海藻酸纤维为主要材料的人工肾、血液透析膜等拥有更高的生物相容性、安全性及更好的可降解性。2.3创口敷料在创伤止血方面，胶原蛋白/壳聚糖复合表皮生长因子凝血酶敷料效果显著优于携带药物的纱布、棉、止血带等传统止血材料[8]，且在伤口愈合后可逐步降解为小分子单糖类物质。天然类物质如海藻酸纤维则是通过接触伤口形成海藻酸钠/钙凝胶达到药用效果，促进伤口较快愈合[9]。2.4生物支架的构建目前对细菌纤维素的研究主要集中在附加值较高的医学生物材料上,例如组织工程支架、骨支架、人工血管/皮肤以及药物载体等方面[10]。在我国,人们对细菌纤维素的了解认识还不足,对其研究尚处于初级阶段,在生物医用材料上的开发应用上较少。2.5药物载体羧甲基纤维素，胆固醇、葡聚糖、支链淀粉、壳聚糖聚乳酸、聚己内酯麦芽七糖聚己内酯等多糖类物质具有良好的生物相容性和降解性，是理想的药物载体原材料[11]。一些纤维素衍生物如甲基纤维素、羧甲基纤维素以及羟乙基纤维素等常作为药用辅料，起稀释剂、崩解剂和粘合剂的作用[12]；胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维由于其优秀的生物特性而在缓控释制剂的研究中广泛应用，如人体内药物缓释实验、癌细胞的体外培养检测及金黄色葡萄球菌等细菌的抑制试验等均以本材料为主要载体[13]。2.6生物医用粘合剂这类物质如a-氰基丙烯酸烷基酯类、甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物等常用于血管、组织、肌肉的粘合，脑动脉瘤表面加强等，而亚甲基丙二酸甲基烯丙基酯主要应用于牙齿粘合、骨骼粘合等。采用天然-合成联合材料制成的手术缝合线，如聚乳酸和聚羟基乙酸共聚物缝合线，强度可靠，对创口缝合能力强，又具有良好的可降解性，是一种理想的医用缝合线。展望综上所述,生物可降解医用高分子材料在医疗领域中的应用越来越广，未来的研究热点应注重以下几个方面:(1)进一步改善已应用于临床和医学实验的材料的生物相容性等重要生理学指标,尽量与临床要求相适应;(2)缩短有可能应用于临床的高分子材料研制周期;(3)应用范围仍需进一步扩展,精巧模拟生物功能和组织结构的生物模拟工程发展也是发展方向之一;(4)本着环保无污染的原则，在资金允许的前提下应将天然医用高分子材料作为主要研究对象；（5）尽可能简化生产工艺、降低生产成本，使生物可降解型医用高分子材料规模化生产应用。参考文献：[1]《中国组织工程研究与临床康复》杂志社.医用高分子材料及其相关产品的临床应用.[J]中国组织工程研究与临床康复,2011(07)[2]从日楠.医用高分子材料的研究现状.[J]科技创新导报,2011(02)[3]杨丰科,王尧.细菌纤维素生物医学材料的现状及展望.[J]应用化工,2012,41(12):2150-2153[4]ShiraiA,TakahashiM,KanekoH,eta.BiosynthesisofanovelpolysaccharidebyAcetobacterxylinum.[J]InternationalJournalofBiologicalMacromolecules,199416(06):297-300[5]展义臻,朱平,张建波,等.海藻纤维在医疗和防护纺织品中的应用.[J]染整技术,2006,28(5):1-4[6]莫岚,陈洁,宋静,等.海藻酸纤维对铜离子的吸附性能.[J]合成纤维,2009(02)[7]成芳芳.海藻酸纤维对重金属离子的吸附性能研究.[D]青岛大学,材料系.2010-04-28[8]王立军,陈榕.胶原/壳聚糖复合表皮生长因子凝血酶海绵敷料的研制.[J]广东医学院院报,2004,20(05):471-472[9]秦益民.甲壳胺和海藻酸纤维在医用敷料中的应用.[J]针织工业,2004(05):60-63[10]谭玉静,洪枫,邵志宇,等.细菌纤维素在生物医学材料中的应用.[J]中国生物工程杂志,2007(04)[11]杨立群,杨丹,孟舒,等.生物降解性合成高分子材料作为药物缓释载体的研究进展.[J]当代医学2009,15(33)[12]伍冬平.生物医用天然高分子纤维材料.[J]国外丝绸,2008(03)；0027-0030[13]余丕军,陈炜.胶原蛋白/壳聚糖复合纳米纤维膜在生物医学工程中的应用.[J]中国组织工程研究与临床康复,2011,15(42):7897-7901