放射生物物理和靶材料工藝學(xué)4醫(yī)用材料輻射工藝技術(shù)ppt課件

1、醫(yī)用水凝膠醫(yī)用水凝膠鮮花種在鮮花種在“果凍果凍狀高分子吸水狀高分子吸水材料上材料上水凝膠與傷口被覆凝膠水凝膠與傷口被覆凝膠 生物功能性聚合物與藥物緩釋體系生物功能性聚合物與藥物緩釋體系 醫(yī)用有機(jī)硅及聚氨酯醫(yī)用有機(jī)硅及聚氨酯 醫(yī)用吸水性材料醫(yī)用吸水性材料 輻照技術(shù)本章內(nèi)容本章內(nèi)容 生物醫(yī)學(xué)材料是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中的最新分支生物醫(yī)學(xué)材料是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中的最新分支交叉學(xué)科，涉及到化學(xué)、物理學(xué)、高分子化交叉學(xué)科，涉及到化學(xué)、物理學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、學(xué)、高分子物理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、藥物學(xué)、基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)等很多學(xué)生理學(xué)、藥物學(xué)、基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)等很多學(xué)科科 。 I

2、SO定義，生物材料定義，生物材料Biomaterials即生物即生物醫(yī)學(xué)材料醫(yī)學(xué)材料Biomedical Materials），它是指），它是指“以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無生命的材料的無生命的材料”。另有定義是：具有天然器。另有定義是：具有天然器官組織的功能或天然器官部分功能的材料。官組織的功能或天然器官部分功能的材料。 牛軟骨細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)生長，作為種子種植在用合成材料預(yù)制的耳支架上，埋植于大鼠背部皮下，目前尚處于實(shí)驗(yàn)室階段。 當(dāng)前被詳細(xì)研究過的生物材料已超過1000種，被廣泛應(yīng)用的有90多種，1800多種制品。西方國家每年耗用生物材料量

3、以1015%的速度增長，1980年全球醫(yī)用生物材料及制品的銷售額為200億美元，1990年達(dá)500億美元，2019年近1000億美元。 我國生物材料的研究起步較晚五十年代），但發(fā)展很快。料的靜載強(qiáng)度、彈性模量、耐體液腐蝕料的靜載強(qiáng)度、彈性模量、耐體液腐蝕性和加工成型等性和加工成型等按材料生物屬性分類按材料生物屬性分類天然生物材料天然生物材料再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲殼素等。殼素等。合成材料合成材料硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、滌硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、滌綸、尼龍、聚丙烯腈、聚烯烴綸、尼龍、聚丙烯腈、聚烯烴醫(yī)用金屬材料醫(yī)用金屬材料不銹鋼、鈦及鈦合金、鈦鎳記憶不

4、銹鋼、鈦及鈦合金、鈦鎳記憶合金等合金等無機(jī)材料無機(jī)材料碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料雜化生物材料雜化生物材料指來自活體的天然材料與合成材指來自活體的天然材料與合成材料的雜化，如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜化等料的雜化，如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜化等復(fù)合生物材料復(fù)合生物材料用碳纖維增強(qiáng)的塑料，用碳纖維用碳纖維增強(qiáng)的塑料，用碳纖維或玻璃纖維增強(qiáng)的生物陶瓷、玻璃等或玻璃纖維增強(qiáng)的生物陶瓷、玻璃等 生物材料是研制人工器官及一些重要醫(yī)療技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)，綜觀人工器官及醫(yī)療裝置的發(fā)展史，每一種新型生物材料的發(fā)現(xiàn)都引起了人工器官及醫(yī)療技術(shù)的飛躍。生物惰性醫(yī)用硅橡膠人工耳、人工鼻、人工

5、頜骨等血液相容性較好的各向同性碳被復(fù)材料碟片式機(jī)械心臟瓣膜血液親和性及物理機(jī)械性能較好的聚氨酯嵌段共聚物促使人工心臟向臨床應(yīng)用跨越一大步可形成假生物內(nèi)膜的編織滌綸管人工血管向?qū)嵱没w躍。藥理學(xué)、解剖學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等學(xué)藥理學(xué)、解剖學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、工程學(xué)等學(xué)科，及醫(yī)療器械的設(shè)計(jì)、制造等?？疲搬t(yī)療器械的設(shè)計(jì)、制造等。 生物相容性包括材料反應(yīng)：活體系統(tǒng)對材料的材料反應(yīng)：活體系統(tǒng)對材料的腐蝕和降解，使材料發(fā)生退化腐蝕和降解，使材料發(fā)生退化或破壞，難以達(dá)到長期應(yīng)用的或破壞，難以達(dá)到長期應(yīng)用的目的。（血液相容性目的。（血液相容性 + +組織相組織相容性容性 ）高高分分子子材材料料高分子化合物命名：高分

6、子化合物命名：習(xí)慣名稱或商品名稱來命名：如有機(jī)玻璃聚甲習(xí)慣名稱或商品名稱來命名：如有機(jī)玻璃聚甲基丙烯酸甲酯）、滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯基丙烯酸甲酯）、滌綸聚對苯二甲酸乙二醇酯等。等。通俗命名法，最簡單的命名法，是根據(jù)制作高分通俗命名法，最簡單的命名法，是根據(jù)制作高分子化合物的單體名稱，前面冠以子化合物的單體名稱，前面冠以“聚字而成。聚字而成。如聚乙烯、聚丙烯。如聚乙烯、聚丙烯。 醫(yī)用高分子制品，包括人工器官、醫(yī)療用醫(yī)用高分子制品，包括人工器官、醫(yī)療用品輸血輸液用具、注射器、心導(dǎo)管、主動脈氣品輸血輸液用具、注射器、心導(dǎo)管、主動脈氣囊反搏器、角膜接觸鏡、中心靜脈插管、膀胱造囊反搏器、角膜接觸鏡、中

7、心靜脈插管、膀胱造瘺管、醫(yī)用粘合劑以及各種醫(yī)用導(dǎo)管、醫(yī)用膜、瘺管、醫(yī)用粘合劑以及各種醫(yī)用導(dǎo)管、醫(yī)用膜、創(chuàng)傷包扎材料和各種手術(shù)、護(hù)理用品等創(chuàng)傷包扎材料和各種手術(shù)、護(hù)理用品等 ）和藥）和藥用高分子作為賦形劑用高分子作為賦形劑 、合成新型藥物、合成新型藥物 ）三大）三大類。類。 料改性和尋找材料新功能方面有重料改性和尋找材料新功能方面有重要應(yīng)用前景。要應(yīng)用前景。電離輻射在生物材料中的特點(diǎn)電離輻射在生物材料中的特點(diǎn)1. 1. 受照射生成自由基或離子，引發(fā)生物材受照射生成自由基或離子，引發(fā)生物材料自身發(fā)生輻射聚合、輻射接枝與輻射交料自身發(fā)生輻射聚合、輻射接枝與輻射交聯(lián)或降解反應(yīng)方法簡單。聯(lián)或降解反應(yīng)方法

8、簡單。2.2.在輻射合成、加工過程中無需引入任何在輻射合成、加工過程中無需引入任何引發(fā)劑或添加劑，所得產(chǎn)物純凈，是生物引發(fā)劑或添加劑，所得產(chǎn)物純凈，是生物醫(yī)用高分子材料的臨床應(yīng)用重要特征。醫(yī)用高分子材料的臨床應(yīng)用重要特征。3.3.一些熱敏性生物材料不能在高溫下處理，一些熱敏性生物材料不能在高溫下處理，而輻照加工或改性的材料可在室溫、甚至而輻照加工或改性的材料可在室溫、甚至低溫下進(jìn)行。低溫下進(jìn)行。 4. 4.電離輻射不僅起到加工的作用，同時還電離輻射不僅起到加工的作用，同時還具有殺滅細(xì)菌和病毒的作用，方便快具有殺滅細(xì)菌和病毒的作用，方便快“潔潔”。 水凝膠水凝膠 分為天然和合成兩類，天然的有瓊脂

9、分為天然和合成兩類，天然的有瓊脂糖、明膠等，合成的凝膠很多，如聚甲基丙烯酸糖、明膠等，合成的凝膠很多，如聚甲基丙烯酸酯、聚酯、聚N-N-乙烯基吡咯烷酮，聚乙烯基吡咯烷酮，聚N-N-異丙基丙烯酰胺、異丙基丙烯酰胺、聚環(huán)氧乙烷等。水凝膠是親水性交聯(lián)聚合物，是聚環(huán)氧乙烷等。水凝膠是親水性交聯(lián)聚合物，是不流動的高分子溶液。不流動的高分子溶液?；瘜W(xué)凝膠化學(xué)凝膠 以化學(xué)鍵交聯(lián)的方式相連來實(shí)現(xiàn)的凝膠稱為化學(xué)以化學(xué)鍵交聯(lián)的方式相連來實(shí)現(xiàn)的凝膠稱為化學(xué)凝膠。凝膠。 物理凝膠物理凝膠線性分子間的物理纏繞、靜電引力或氫鍵維持的線性分子間的物理纏繞、靜電引力或氫鍵維持的稱為物理凝膠，物理凝膠是可逆的，在一定的環(huán)稱為物

10、理凝膠，物理凝膠是可逆的，在一定的環(huán)境下可被破壞。境下可被破壞。 醫(yī)用水凝膠有以下特征：醫(yī)用水凝膠有以下特征： 1. 1. 結(jié)構(gòu)的多孔性可使它在使用前就把殘留的引發(fā)劑及結(jié)構(gòu)的多孔性可使它在使用前就把殘留的引發(fā)劑及其分解產(chǎn)物、雜質(zhì)從水凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中排出掉。其分解產(chǎn)物、雜質(zhì)從水凝膠網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中排出掉。2. 2. 可溶脹大于它自身幾倍、幾十倍的水量，用于皮膚可溶脹大于它自身幾倍、幾十倍的水量，用于皮膚抗干燥、醫(yī)用調(diào)濕增稠、藥物載體、醫(yī)學(xué)美容、食品抗干燥、醫(yī)用調(diào)濕增稠、藥物載體、醫(yī)學(xué)美容、食品保鮮等等。保鮮等等。3. 3. 使用時呈溶脹狀態(tài)，柔軟具有彈性，可減少對周圍使用時呈溶脹狀態(tài)，柔軟具有彈性，可減

11、少對周圍細(xì)胞和組織的機(jī)械沖撞和刺激。細(xì)胞和組織的機(jī)械沖撞和刺激。4.4.凝膠表面與周圍水溶液之間有很低的表面張力，可凝膠表面與周圍水溶液之間有很低的表面張力，可減少對體液中蛋白質(zhì)的吸附作用從而減少血栓、炎癥減少對體液中蛋白質(zhì)的吸附作用從而減少血栓、炎癥等有害物質(zhì)的生成。等有害物質(zhì)的生成。5. 5. 可設(shè)計(jì)為多孔海綿狀、無孔凝膠、光學(xué)透明膜、管可設(shè)計(jì)為多孔海綿狀、無孔凝膠、光學(xué)透明膜、管材、纖維狀物、粉末、微球或納米粒子等，也可以將材、纖維狀物、粉末、微球或納米粒子等，也可以將水凝膠接枝在力學(xué)性能較好的基材上。水凝膠接枝在力學(xué)性能較好的基材上。交鏈聚合物結(jié)構(gòu)圖 使用凍融輻射接枝技術(shù)，制備的新型可

12、緩釋藥物的共聚水凝膠傷口敷料，具有良好的理化和生物學(xué)性能，生物相容性良好，可明顯促進(jìn)傷口的愈合，凝膠膜含抗生素及主要細(xì)胞生長因子緩釋功能，對傷口感染和愈合具有良好的療效；在凝膠膜中摻入硝酸甘油貼于胸前可迅速釋放藥物并維持有效藥物濃度長達(dá)57天，對冠心病心絞痛發(fā)作的預(yù)防和治療具有重要臨床應(yīng)用價值，而且這種水凝膠膜的輻射合成與滅菌同時完成，減少了消毒工序，具有較強(qiáng)的機(jī)械強(qiáng)度和抗菌作用。運(yùn)用運(yùn)用共混物凝膠共混物凝膠兩種或兩種以上聚合物凝膠混合在兩種或兩種以上聚合物凝膠混合在一起叫做聚合物的共混物或共混物凝膠。一起叫做聚合物的共混物或共混物凝膠。互相交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)互相交聯(lián)聚合物網(wǎng)絡(luò)IPN：互穿網(wǎng)絡(luò)聚合

13、物凝膠DMAEMA+ PEO+H2O交聯(lián)劑甲叉雙丙稀酰胺） 驅(qū)氧后，在室溫下驅(qū)氧后，在室溫下輻照輻照15 kGy15 kGy劑量劑量 半互穿網(wǎng)絡(luò)半互穿網(wǎng)絡(luò)Semi-IPNsSemi-IPNs凝膠凝膠高時，疏水相相互作用增強(qiáng)，使凝膠收縮，高時，疏水相相互作用增強(qiáng)，使凝膠收縮，降低溫度，凝膠溶脹。降低溫度，凝膠溶脹。因?yàn)闇囟鹊淖兓驗(yàn)闇囟鹊淖兓捎绊懯杷陀H水基團(tuán)，從而使凝膠結(jié)構(gòu)可影響疏水和親水基團(tuán)，從而使凝膠結(jié)構(gòu)改變，發(fā)生體積變化。改變，發(fā)生體積變化。能也發(fā)生改變實(shí)現(xiàn)凝膠響應(yīng)。能也發(fā)生改變實(shí)現(xiàn)凝膠響應(yīng)。接作用：接作用：式中式中M M為單體，生成的聚合物為單體，生成的聚合物是線性分子鏈，如果繼續(xù)加

14、大輻照劑是線性分子鏈，如果繼續(xù)加大輻照劑量，它們就會交聯(lián)起來逐漸生成三維量，它們就會交聯(lián)起來逐漸生成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的凝膠。MR 輻射2MH OOHHeaqR 5.5.易消毒，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定易保存，易消毒，物理、化學(xué)性能穩(wěn)定易保存，價格相對便宜。價格相對便宜。液積存，這種傷口被覆膜藥物可以穿透，液積存，這種傷口被覆膜藥物可以穿透，有很好的治療作用。有很好的治療作用。 水凝膠的應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大，目前可歸納為：合成傷口治療被覆膜；藥物緩釋體系以及透皮體系；牙科材料；植入材料；可注射聚合物材料；眼科應(yīng)用；雜化型器官和被囊生命組織。 比如用于細(xì)胞分離與培養(yǎng)、物料萃取、固定化酶、藥物的

15、控制釋放和靶向藥物等領(lǐng)域。 生物功能性聚合物生物功能性聚合物Biofunctional Biofunctional polymerspolymers）：生物活性物質(zhì)與載體聚合）：生物活性物質(zhì)與載體聚合物相結(jié)合的產(chǎn)物。物相結(jié)合的產(chǎn)物。 載體：指聚合物凝膠，有均聚凝膠、共載體：指聚合物凝膠，有均聚凝膠、共聚凝膠、共混凝膠等。聚凝膠、共混凝膠等。生物活性物質(zhì)：包括酶、抗體、抗原、生物活性物質(zhì)：包括酶、抗體、抗原、細(xì)胞組織、抗凝血劑、抗菌劑及小分子細(xì)胞組織、抗凝血劑、抗菌劑及小分子藥物，其中藥物的固定化與緩慢釋放研藥物，其中藥物的固定化與緩慢釋放研究最為深入。究最為深入。固定化概念：固定化概念： 將生

16、物活性物質(zhì)與載體相結(jié)合的方將生物活性物質(zhì)與載體相結(jié)合的方法稱為固定化法稱為固定化ImmobilizationImmobilization）。）。 固定化后生物活性物質(zhì)被貯藏于某一固定化后生物活性物質(zhì)被貯藏于某一空間，可連續(xù)進(jìn)行生物活性反應(yīng)或可反復(fù)空間，可連續(xù)進(jìn)行生物活性反應(yīng)或可反復(fù)使用，這樣就可以將價格比較昂貴又易流使用，這樣就可以將價格比較昂貴又易流失的生物活性物有效、合理、經(jīng)濟(jì)地加以失的生物活性物有效、合理、經(jīng)濟(jì)地加以利用。利用。固定化方法：主要有物理包埋、化學(xué)鍵合固定化方法：主要有物理包埋、化學(xué)鍵合以及靜電吸附等，輻射技術(shù)在物理和化學(xué)以及靜電吸附等，輻射技術(shù)在物理和化學(xué)鍵合方法中得到很好

17、的應(yīng)用。鍵合方法中得到很好的應(yīng)用。 入上述體系中進(jìn)行固定。入上述體系中進(jìn)行固定。缺陷：生物活性物質(zhì)輻射失活缺陷：生物活性物質(zhì)輻射失活低溫過冷態(tài)輻射包埋法：低溫過冷態(tài)輻射包埋法：通過降低輻照溫度緩解生物活性通過降低輻照溫度緩解生物活性物質(zhì)輻射失活。物質(zhì)輻射失活。125I125I標(biāo)記的兩種球蛋白出血熱單標(biāo)記的兩種球蛋白出血熱單抗抗E5E5鍵合在接枝丙烯酰胺的硅橡鍵合在接枝丙烯酰胺的硅橡膠膜上膠膜上 。應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例2 2： 研究發(fā)現(xiàn)白血病患者癌細(xì)胞中含研究發(fā)現(xiàn)白血病患者癌細(xì)胞中含有致病的有致病的L-L-天門冬酰胺，而天門冬酰胺，而L-L-天門冬酰天門冬酰胺酶是一種治療血癌白血病和淋巴胺酶是一種治

18、療血癌白血病和淋巴細(xì)胞癌的藥物。細(xì)胞癌的藥物。 有人將有人將L-L-天門冬酰胺酶用化學(xué)鍵合天門冬酰胺酶用化學(xué)鍵合法固定在多孔纖維狀聚丙烯基材上，制法固定在多孔纖維狀聚丙烯基材上，制成了抗癌藥物載體，當(dāng)靜脈血流經(jīng)該載成了抗癌藥物載體，當(dāng)靜脈血流經(jīng)該載體時血液中的體時血液中的L-L-天門冬酰胺被清除。天門冬酰胺被清除。應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例3 3： 用輻射接枝技術(shù)將苯乙烯接枝在用輻射接枝技術(shù)將苯乙烯接枝在聚四氟乙烯上，然后在苯環(huán)上硝化，還聚四氟乙烯上，然后在苯環(huán)上硝化，還原并轉(zhuǎn)化為異硫氰酸鹽使其與抗體原并轉(zhuǎn)化為異硫氰酸鹽使其與抗體HGHHGH鍵連接，制成了包被管人生長激素鍵連接，制成了包被管人生長激素H

19、GHHGH檢測試劑盒。檢測試劑盒。 還有人用輻射接枝法將甲基丙烯酸還有人用輻射接枝法將甲基丙烯酸MAAcMAAc接枝在聚丙烯上，然后再連接接枝在聚丙烯上，然后再連接上抗血吸蟲抗體，用它來分析和檢測血上抗血吸蟲抗體，用它來分析和檢測血吸蟲病亦獲了成功。吸蟲病亦獲了成功。 藥物控制釋放體系藥物控制釋放體系 藥物控制釋放體系藥物控制釋放體系Drug Contral and Drug Contral and Delivery Systems, DCDSDelivery Systems, DCDS就是將藥物制成一就是將藥物制成一定的劑型，控制藥物在人體內(nèi)的釋放度，使藥定的劑型，控制藥物在人體內(nèi)的釋放度，

20、使藥物按照設(shè)計(jì)的劑量、在要求的時間范圍內(nèi)以一物按照設(shè)計(jì)的劑量、在要求的時間范圍內(nèi)以一定的速度在體內(nèi)緩慢釋放，以達(dá)到治療某種疾定的速度在體內(nèi)緩慢釋放，以達(dá)到治療某種疾病的目的。病的目的。智能藥物控制釋放體系智能藥物控制釋放體系 能對外界的某種刺激信號，如光、熱、磁能對外界的某種刺激信號，如光、熱、磁場、電流、超聲波或某種化學(xué)物質(zhì)作出響應(yīng)，場、電流、超聲波或某種化學(xué)物質(zhì)作出響應(yīng)，根據(jù)刺激信號的性質(zhì)、強(qiáng)弱調(diào)整藥物的釋放。根據(jù)刺激信號的性質(zhì)、強(qiáng)弱調(diào)整藥物的釋放。 0 6 12 18(h)藥藥物物濃濃度度緩釋緩釋治 療 劑治 療 劑量范圍量范圍 注射注射注射注射注射注射 藥物緩釋與注射的比較藥物緩釋與注

21、射的比較 藥物緩釋方式：口服、皮膚吸收、皮下植藥物緩釋方式：口服、皮膚吸收、皮下植入和外部植入。入和外部植入。輻射制備藥物緩釋舉例輻射制備藥物緩釋舉例1 1： 丙烯酸丙烯酸+L-+L-脯氨酸甲酯制備縮聚物脯氨酸甲酯制備縮聚物A-proOMeA-proOMe），然后與甲基丙烯酸乙酯），然后與甲基丙烯酸乙酯單體單體HEMAHEMA和憎水苯乙烯單體和憎水苯乙烯單體StSt在有交聯(lián)劑的作用下，用在有交聯(lián)劑的作用下，用60Co60Co射線真射線真空輻照空輻照30 kGy30 kGy產(chǎn)生輻射共聚物，該產(chǎn)生輻射共聚物，該干燥凝膠具有明顯的溫度敏感性，體積干燥凝膠具有明顯的溫度敏感性，體積溶脹度高，將共聚凝膠

22、在溶脹度高，將共聚凝膠在00下與藥物下與藥物浸泡吸附飽和），制備出不同的溫敏浸泡吸附飽和），制備出不同的溫敏藥物控釋體系調(diào)整給藥。藥物控釋體系調(diào)整給藥。輻射制備藥物緩釋舉例輻射制備藥物緩釋舉例2：HEMA+HA+驅(qū)氧驅(qū)氧+交聯(lián)劑交聯(lián)劑射線照射射線照射50kGy透明質(zhì)酸的聚電解質(zhì)凝膠透明質(zhì)酸的聚電解質(zhì)凝膠 該凝膠具有電場響應(yīng)，再設(shè)計(jì)生物傳感裝該凝膠具有電場響應(yīng)，再設(shè)計(jì)生物傳感裝置置感受器：接受環(huán)境刺激光、聲、味、電感受器：接受環(huán)境刺激光、聲、味、電場、磁場及化學(xué)物質(zhì)）場、磁場及化學(xué)物質(zhì)）傳送器：將反應(yīng)轉(zhuǎn)化為信號如溫度、傳送器：將反應(yīng)轉(zhuǎn)化為信號如溫度、pH、電場等），這電場等），這 個信號可使環(huán)境

23、敏感性凝膠溶脹藥個信號可使環(huán)境敏感性凝膠溶脹藥物釋放或收縮物釋放或收縮 （停止釋放），這就是智能化緩釋體（停止釋放），這就是智能化緩釋體系。系。感受器感受器傳送器傳送器一、醫(yī)用有機(jī)硅材料一、醫(yī)用有機(jī)硅材料 包括聚硅氧烷和聚硅烷兩類，常用聚硅包括聚硅氧烷和聚硅烷兩類，常用聚硅氧烷樹脂氧烷樹脂Silicone resinSilicone resin和聚硅氧烷橡膠和聚硅氧烷橡膠Silicone rubberSilicone rubber）。）。Rn)O(ORSiSiSiRRRRRRRRRnORRORRRSiSiSiRSiR)(直鏈聚硅氧烷 支鏈聚硅氧烷 第四節(jié)第四節(jié) 醫(yī)用有機(jī)硅及聚氨酯醫(yī)用有機(jī)硅及聚

24、氨酯 將聚硅氧烷樹脂加入將聚硅氧烷樹脂加入SiO2SiO2，二氧化鈦，二氧化鈦TiO2TiO2等，再經(jīng)過硫化交聯(lián)并加入其他輔料和助劑進(jìn)等，再經(jīng)過硫化交聯(lián)并加入其他輔料和助劑進(jìn)行混煉成型、熱處理、熟化后就得到高性能的硅橡行混煉成型、熱處理、熟化后就得到高性能的硅橡膠。膠。醫(yī)用硅橡膠用途：長期植入：心臟起搏器、醫(yī)用硅橡膠用途：長期植入：心臟起搏器、人造喉頭、人工皮膚、人工指關(guān)節(jié)等；短人造喉頭、人工皮膚、人工指關(guān)節(jié)等；短期植入：腹膜透析管、動靜脈外瘺管、導(dǎo)尿期植入：腹膜透析管、動靜脈外瘺管、導(dǎo)尿管、胃插管等；體外循環(huán)：人工心肺器薄管、胃插管等；體外循環(huán)：人工心肺器薄膜、人工腎導(dǎo)管、胎兒吸引管吸頭等。

25、膜、人工腎導(dǎo)管、胎兒吸引管吸頭等。 用硅橡膠制備人工鼻梁、人工下巴、下用硅橡膠制備人工鼻梁、人工下巴、下頜骨、人工耳、人工喉、鼻孔支架、止鼾器、頜骨、人工耳、人工喉、鼻孔支架、止鼾器、陰莖假體、人工睪丸、人工乳房、人工關(guān)節(jié)、陰莖假體、人工睪丸、人工乳房、人工關(guān)節(jié)、嬰兒奶嘴等已廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。嬰兒奶嘴等已廣泛應(yīng)用于臨床實(shí)踐。 醫(yī)用硅橡膠有副作用，輻射接枝技術(shù)已做了許多的研究和改進(jìn)。 比如：在醋酸纖維膜上用60Co 射接枝HEMA時，隨接枝率的增加血小板吸附量也相應(yīng)地減少；將聚四氟乙烯、聚丙烯、聚氨酯和硅橡膠等做為基材，輻射接枝N-乙烯吡咯烷酮 （N-VP）、HEMA等親水性單體，然后將接枝共

26、聚物做成血管替代品植入動物體內(nèi)觀察它們抗凝血性能，9次實(shí)驗(yàn)中只有一例出現(xiàn)凝血，減少了血栓的形成。改良改良 將硅橡膠膜將硅橡膠膜射線輻射接枝接上溫敏射線輻射接枝接上溫敏PNIPAAmPNIPAAmN-N-異丙基丙烯酰胺），發(fā)現(xiàn)隨著異丙基丙烯酰胺），發(fā)現(xiàn)隨著劑量的增大，接枝率迅速增加，然后趨緩，劑量的增大，接枝率迅速增加，然后趨緩，并在并在30 kGy30 kGy以后趨于飽和，硅橡膠膜是憎以后趨于飽和，硅橡膠膜是憎水性的，但接枝了一定量親水性聚水性的，但接枝了一定量親水性聚PNIPAAmPNIPAAm后，硅橡膠膜表現(xiàn)出一定的親水性輻射接后，硅橡膠膜表現(xiàn)出一定的親水性輻射接枝產(chǎn)品并具有溫敏效應(yīng)。枝產(chǎn)

27、品并具有溫敏效應(yīng)。改良改良二、醫(yī)用聚氨酯材料二、醫(yī)用聚氨酯材料 定義：聚氨酯定義：聚氨酯PolyurethanePolyurethane，PUPU是一類物是一類物理性質(zhì)變化范圍較廣且分子內(nèi)含有氨基甲酸乙理性質(zhì)變化范圍較廣且分子內(nèi)含有氨基甲酸乙酯鍵的高分子材料的總稱。酯鍵的高分子材料的總稱。 聚氨酯的缺點(diǎn)：韌性較差，抗沖擊力能力聚氨酯的缺點(diǎn)：韌性較差，抗沖擊力能力差，較易老化壽命較短差，較易老化壽命較短, ,，易變色，易變色, ,憎水和憎水和耐酸堿性差。耐酸堿性差。 應(yīng)用輻射接枝改性技術(shù)在聚醚氨酯膜應(yīng)用輻射接枝改性技術(shù)在聚醚氨酯膜SPEUSPEU上進(jìn)行輻射接枝上進(jìn)行輻射接枝N-N-乙烯基吡啶乙烯

28、基吡啶N-VPN-VP）、丙烯酰胺）、丙烯酰胺AAmAAm）、）、4-4-乙烯基吡乙烯基吡啶啶4-VP4-VP和丙烯酸和丙烯酸AAcAAc等。等。 SPEUSPEU膜輻射接枝親水性膜輻射接枝親水性N-VPN-VP后，膜表面后，膜表面親水性明顯增加，而吸水性隨接枝率增加親水性明顯增加，而吸水性隨接枝率增加而上升。而上升。 醫(yī)用吸水性材料醫(yī)用吸水性材料Super absorbent polymerSuper absorbent polymer，SAPSAP是具有超級吸水性能的聚合物，它的吸水是具有超級吸水性能的聚合物，它的吸水量可達(dá)自身的幾十倍甚至上千倍，在受擠壓時量可達(dá)自身的幾十倍甚至上千倍，在受擠壓時水也不會被擠出，材料易加工，使用方便。水也不會被擠出，材料易加工，使用方便。 運(yùn)用：在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、石油、化工、環(huán)保、建運(yùn)用：在農(nóng)業(yè)