最新醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用與發(fā)展

1、醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用與發(fā)展醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用及發(fā)展前景姓名（天津城市學(xué)院控制與機(jī)械工程學(xué)院300384）摘要：醫(yī)用高分子材料種類越來越多，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，對現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展具有重要意義。本文主要對醫(yī)用高分子材料的相關(guān)性質(zhì)，應(yīng)用及發(fā)展前景作了簡單介紹。關(guān)鍵詞：醫(yī)用高分子材料；性質(zhì)；應(yīng)用；發(fā)展前景醫(yī)用高分子材料是用以制造人體內(nèi)臟、體外器官、藥物劑型及醫(yī)療器械的聚合物材料，已經(jīng)被應(yīng)用到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面，近年來得到了很快的發(fā)展。醫(yī)用高分子材料屬于一種特殊的功能高分子材料，通常用于對生物體進(jìn)行診斷、治療、以及替換或修復(fù)、合成或再生損傷組織和器官具有延長病人生命、提高病人生存質(zhì)量等作用。簡單地說

2、,醫(yī)用高分子材料學(xué)，是介于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和高分子科學(xué)之間，并且涉及到物理、化學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等的一門交叉學(xué)科。目前，醫(yī)用高分子材料的發(fā)展可謂異軍突起，醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用如雨后春筍遍及整個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，其用量也在持續(xù)穩(wěn)定地增長山。因此探索發(fā)現(xiàn)醫(yī)用高分子材料應(yīng)用的新領(lǐng)域具有十分重要的意義，必將為造福人類做由更大貢獻(xiàn)。1醫(yī)用高分子材料的性質(zhì)醫(yī)用高分子材料的發(fā)展動(dòng)力來自醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的客觀需要。醫(yī)用高分子材料應(yīng)用技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中占有十分重要的地位，而醫(yī)學(xué)方面對于高分子材料也有嚴(yán)格要求，因此其必須具有必要的特點(diǎn)滿足基本要求。1.1醫(yī)用高分子材料的特點(diǎn)同普通高分子材料相比，醫(yī)用高分子材料對單體及其聚合物的鋅、鉛、鎘、銅

3、、領(lǐng)、錫等金屬離子的殘留量及樹脂純度、分子量分布等都有較高要求。但是在塑料類醫(yī)療器械的制備和產(chǎn)業(yè)化過程中，決定醫(yī)療器械質(zhì)量和水平的不僅僅是醫(yī)用塑料本身的性能。實(shí)際上在塑料類醫(yī)療器械的制備中，加工工藝和技術(shù)裝備條件在塑料類醫(yī)療器械的質(zhì)量和水平中起著決定性的作用。醫(yī)用高分子材料的特點(diǎn)如下：(1)優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性及可殺菌消毒；(2)優(yōu)良的生物體替代性和生物體相容性，不會(huì)引起炎癥和過敏，不會(huì)致癌，具有抗血栓性；(3)長期埋植在體內(nèi)，不會(huì)喪失拉伸強(qiáng)度和彈性模量等物理力學(xué)性能；(4)易于加工成所需要的復(fù)雜的形狀習(xí)。1.2醫(yī)用高分子材料的基本要求大部分醫(yī)用高分子材料是要用于人體的，它在植入后將會(huì)與

4、人體發(fā)生一系列的相互作用，為保證其使用的安全性和有效性，目前國內(nèi)外對所有進(jìn)入臨床應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料的要求都是十分嚴(yán)格的。生物醫(yī)用高分子材料是指在生理環(huán)境中使用的高分子材料，它們中有的可以全部植入體內(nèi)，有的也可以部分植入體內(nèi)而部分暴露在體外，或置于體外而通過某種方式作用于體內(nèi)組織。醫(yī)用高分子材料多用于人體，直接關(guān)系到人的生命和健康，需長期與人體體表、血液、體液接觸，有的甚至要求永久性植入體內(nèi)譏因此，這類材料必須具有優(yōu)良的生物體替代性和生物相容性。生物醫(yī)用高分子材料需要滿足的基本條件：在化學(xué)上是不活潑的，不會(huì)因與體液或血液接觸而發(fā)生變化；對周圍組織不會(huì)引起炎癥反應(yīng)；不會(huì)產(chǎn)生遺傳毒性和致癌；不會(huì)產(chǎn)

5、生免疫毒性；長期植入體內(nèi)也應(yīng)保持所需的拉伸強(qiáng)度和彈性等物理機(jī)械性能；具有良好的血液相容性；能經(jīng)受必要的滅菌過程而不變形；易于加工成所需要的、復(fù)雜的形態(tài)2醫(yī)用高分子材料的醫(yī)用隨著高分子材料學(xué)科和醫(yī)學(xué)的日益發(fā)展以及相互滲透，人類已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)用醫(yī)用高分子材料修補(bǔ)人體缺損以增進(jìn)健康。另一方面愈來愈多的醫(yī)療器械和藥物也以高分子材料料作為原材料，因此的高分子材料將會(huì)體現(xiàn)到醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面，更多得造福人類。2.1 高分子材料在藥物中的應(yīng)用高分子材料在藥物中的應(yīng)用隨著人民生活水平的提高，大家對與健康息息相關(guān)的醫(yī)藥品也投入了極大的關(guān)注，尋找高效、穩(wěn)定、毒副作用小的藥品已成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)。故為了滿足現(xiàn)代藥物制

6、劑技術(shù)的發(fā)展要求，各種高分子材料都被應(yīng)用到其中，無論是高分子材料藥物、藥用制劑還是包裝用高分子材料甚至是高分子材料被用作緩釋藥物的載體，這都與高分子材料息息相關(guān)。高分子材料所制成的藥物簡稱高分子藥物，其主要包括帶有高分子鏈的藥物和具有藥理活性的高分子。作為高分子藥物其必須滿足幾個(gè)條件，如：本身無毒且在體內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生變異、進(jìn)入血液不會(huì)引起血栓、具有水溶性且能有效達(dá)到患病處、進(jìn)入體內(nèi)高分子鏈必須降解以被吸收或排由體外。與低分子藥物相比，高分子藥物有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：(1) 高分子材料幾乎無副作用，可以緩釋藥物的濃度，不至于引起中毒或過敏，同時(shí)它在生物體的新陳代謝慢，能夠起到很好的療效；(2) 高分子藥物

7、對進(jìn)入體內(nèi)的指定部位有選擇性，藥量很少但效果很好。故高分子藥物具有很好的市場前景，對于治療一些心血管疾病和癌癥更是體現(xiàn)了它的優(yōu)越性和無法替代性。高分子材料制成的藥物制劑主要包括液狀制劑中的高分子增稠劑、稀釋齊心分散劑，固體制劑中的高分子粘合劑、胞衣劑、膏劑、涂膜劑和微膠囊等。如竣甲基纖維素鈉是纖維素分子的輕基被竣甲基部分取代后的產(chǎn)物，因其具有強(qiáng)親水性，故水溶液具有粘性，且較少受PH和無機(jī)鹽的影響，所以在緩釋制劑中常用作藥物膜劑材料和緩釋骨架片等；以殼聚糖和海藻酸鈉為原料制成的微膠囊，通過調(diào)節(jié)其濃度和PH值以達(dá)到良好的緩釋性能，可以延長有效成分的作用時(shí)間，減少食用次數(shù)和減輕副作用等。而包裝材料是

8、指藥物在制備過程中所需要的高分子材料，一般有軟、硬兩種類型，它可以提高藥效、方便藥物能更好的起作用，具并不涉及外包裝材料2.2高分子材料在醫(yī)療器械中的應(yīng)用高分子材料制的醫(yī)療器件有一次性醫(yī)療用品(注射器、輸液器、檢查器具、護(hù)理用具、麻醉及手術(shù)室用具等）、血袋、尿袋及矯形材料等。硅橡膠、聚酯、聚四氟乙烯、聚酸酊及聚乙烯醇等都是性能良好的矯形材料，已廣泛用于假肢制造及整形外科等領(lǐng)域。中國醫(yī)用塑料及器械產(chǎn)業(yè)從上世紀(jì)末到現(xiàn)在的十余年間取得了不同凡響的長足發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域也從藥品、藥劑包裝和點(diǎn)滴瓶等一次性物品，延伸到了外科儀器等非一次性設(shè)備。但是由于起步較晚，我國醫(yī)療器械的生產(chǎn)水平仍然處于十分落后的局面，其

9、主要原因倒不是材料問題，加工工藝和技術(shù)裝備才是目前制約我國醫(yī)療器械水平的癥結(jié)。與美國人均300多美元年消費(fèi)水平比較，中國的年人均消費(fèi)額只有30多元人民幣，差距還是相當(dāng)大的。目前我國醫(yī)用塑料制品的產(chǎn)值僅占世界醫(yī)用塑料制品產(chǎn)值的2%-3%.人均消耗量也不到發(fā)達(dá)國家的5%o國內(nèi)企業(yè)大都沒掌握核心信息，中高檔的市場仍然被國外公司占領(lǐng)。為了提高我國醫(yī)療器械產(chǎn)品的技術(shù)水平，推動(dòng)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，20世紀(jì)90年代開始國家對介入醫(yī)學(xué)和介入導(dǎo)管工業(yè)給予了前所未有的重視?？萍疾繉ⅰ搬t(yī)療器械關(guān)鍵技術(shù)研究及重大產(chǎn)品開發(fā)”列入國家“九五”重大攻關(guān)項(xiàng)目和“十五”國家科技攻關(guān)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目，國家計(jì)委將醫(yī)用導(dǎo)管及附件的產(chǎn)業(yè)化

10、列為高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化示范項(xiàng)目，國家經(jīng)貿(mào)委也三次立項(xiàng)支持介入醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目。由此可見醫(yī)療器械加工技術(shù)的重要性和緊迫性。3醫(yī)用高分子材料的發(fā)展前景醫(yī)用高分子材料將在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域起到重要的作用，其性能將不斷提高，應(yīng)用領(lǐng)域也將進(jìn)一步拓寬。醫(yī)用高分子材料的發(fā)展趨勢為：（1）研究開發(fā)滿足生物相容性和血液相容性材料，以聚烯或至、聚硅氧烷、氟碳聚合物和聚氨酯為重點(diǎn)；(2)開發(fā)控制藥物釋放、人工臟器、醫(yī)療器械和控制生育所用材料。(3)發(fā)展小型化、便攜帶、內(nèi)埋化等類型的人工器官裝置。其未來發(fā)展方向可概括為四個(gè)方面：一是，生物可降解高分子材料的應(yīng)用前景更加廣闊，醫(yī)用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容

11、性而受到高度重視，無論是作為緩釋藥物還是作為促進(jìn)組織生長的骨架材料，都將得到巨大的發(fā)展；二是，復(fù)制具有人體各部天然組織的物理力學(xué)性質(zhì)和生物學(xué)性質(zhì)的生物醫(yī)用材料，達(dá)到高分子的生物功能化和生物智能化，是醫(yī)用高分子材料發(fā)展的重要方向；三是，人工代用器官在材料本體及表面結(jié)構(gòu)的有序化、復(fù)合化方面將取得長足進(jìn)步，以達(dá)到與生物體相似的結(jié)構(gòu)和功能，其生物相容性也將明顯提高；四是，藥用高分子和醫(yī)藥包裝用高分子材料的應(yīng)用將會(huì)繼續(xù)擴(kuò)大刁。4結(jié)語醫(yī)用高分子材料與醫(yī)療水平的進(jìn)步密切相關(guān)，其用途十分廣泛。中國近來高分子醫(yī)用材料取得了很大進(jìn)展，在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得了不俗的成績，但同時(shí)也對醫(yī)用材料的開發(fā)提生了挑戰(zhàn)。我們應(yīng)該看到醫(yī)用高分子材料的研究與開發(fā)是一個(gè)長期的、任重道遠(yuǎn)的工作，不應(yīng)急功近利。我們要深入探索醫(yī)用高分子材料對保障人體健康，以及人類文明的發(fā)展有促進(jìn)作用的領(lǐng)域，積極開展相關(guān)的研制工作，并積極推進(jìn)研究成果的產(chǎn)業(yè)化，為人民健康造福。目前各國都在加大人員和經(jīng)費(fèi)投入來進(jìn)行研究和開發(fā)，并正在形成新的高科技產(chǎn)業(yè)。因此，加速我國對新型醫(yī)用高分子材料的研究與開發(fā)將是今后相關(guān)材料領(lǐng)域刻不容緩的艱巨任務(wù)。參考文獻(xiàn)1黃靜歡，丁建東？生物醫(yī)用高分子材料與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)？中國醫(yī)療器械信息，2004:1.2嚴(yán)志云，謝鵬程等.醫(yī)用高分子材料產(chǎn)品的成型