【正文】 g)心臟、人工(r233。ngōng)腎臟、人工(r233。ngōng)肝臟、人工(r233。ngōng) 血管等臟器和部件長(zhǎng)期與血液接觸，因此要求材料 必須具有優(yōu)良的抗血栓性能。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),128,第一百二十八頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,近年來(lái)，在對(duì)高分子材料抗血栓性研究中，發(fā) 現(xiàn)具有微相分離結(jié)構(gòu)的聚合物往往具有優(yōu)良的血液 相容性，因而引起人們(r233。n men)極大的興趣。例如在聚苯乙 烯、聚甲基丙烯酸甲酯的結(jié)構(gòu)中接枝上親水性的甲 基丙烯酸－β－羥乙酯，當(dāng)接枝共聚物的微區(qū)尺寸 在20～30 nm范圍內(nèi)時(shí)，就有優(yōu)良的抗血栓性。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),129,第一百二十九頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,在微相分離高分子材料中，國(guó)內(nèi)外研究得最活 躍的是聚醚型聚氨酯，或稱(chēng)聚醚氨酯。聚醚氨酯是 一類(lèi)線型多嵌段共聚物，宏觀上表現(xiàn)(biǎoxi224。n)為熱塑性彈性 體，具有優(yōu)良的生物相容性和力學(xué)性能，因而引起 人們廣泛的重視。作為醫(yī)用高分子材料的嵌段聚醚 氨酯（Segmented Polyether urethane，SPEU）的 一般結(jié)構(gòu)式如下：,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),130,第一百三十頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),美國(guó)Ethicon公司推薦(tuīji224。n)的四種醫(yī)用聚醚氨酯： Biomer，Pellethane，Tecoflex和Cardiothane基 本上都屬于這一類(lèi)聚合物。,131,第一百三十一頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,這類(lèi)聚合物的共同特點(diǎn)是分子結(jié)構(gòu)都是由軟鏈 段和硬鏈段兩部分組成的，分子間有較強(qiáng)的氫鍵和 范得華力。聚醚軟段聚集形成連續(xù)相，而由聚氨酯 和聚脲組成的硬鏈段聚集而成的分散相微區(qū)則分散 在連續(xù)相中，因此具有足夠的強(qiáng)度和理想(lǐxiǎng)的彈性。 同時(shí)分子鏈中的聚醚鏈段和聚氨酯、聚脲鏈段分別 提供了材料的水、疏水平衡。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),132,第一百三十二頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,研究表明，嵌段聚醚氨酯與血小板、細(xì)胞的相 互作用，與聚醚軟段的分子量、微相分離的程度、 微區(qū)的大小、表面(biǎomi224。n)化學(xué)組成、表面(biǎomi224。n)結(jié)構(gòu)等因素密切 相關(guān)。從圖9—2可看出，聚醚氨酯的血液相容性與 聚醚鏈段的親水性有很大關(guān)系，由親水性較好的聚 乙二醇鏈段制備的聚醚氨酯，抗血栓性較好。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),133,第一百三十三頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,圖9—2 分子量、聚醚親水性與抗血栓性的關(guān)系(guān x236。) 1. 聚丙二醇軟段 2. 聚四亞甲基醚軟段 3. 聚乙二醇軟段,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),134,第一百三十四頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,聚離子絡(luò)合物（Polyion Complex）是另一類(lèi)具 有抗血栓性的高分子材料。它們是由帶有相反電荷(di224。nh232。) 的兩種水溶性聚電解質(zhì)制成的。例如美國(guó)Amicon公 司研制的離子型水凝膠Ioplex l01是由聚乙烯基芐 基三甲基銨氯化物與聚苯乙烯磺酸鈉通過(guò)離子鍵結(jié) 合得到的。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),135,第一百三十五頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,這種聚合物水凝膠的含水量與正常血管相似， 并可調(diào)節(jié)這兩種聚電解質(zhì)的比例，制得中性的、陽(yáng) 離子型的或陰離子型的產(chǎn)品。其中負(fù)離子型的材料 可以排斥(p225。ich236。)帶負(fù)電荷的血小板，更有利于抗凝血。類(lèi) 似的產(chǎn)品還有聚對(duì)乙基苯乙烯三乙基銨溴化物與聚 苯乙烯硝酸鈉制得的產(chǎn)物，也是一種優(yōu)良的人工心 臟、人工血管的制作材料。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),136,第一百三十六頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,4.2.2 人造皮膚材料 治療大面積皮膚創(chuàng)傷的病人，需要將病人的正 常皮膚移植在創(chuàng)傷部位上。但在移植之前，創(chuàng)傷面 需要清洗，被移植皮膚需要養(yǎng)護(hù)，因此需要一定時(shí) 間。在這段時(shí)間內(nèi)，許多病人由于體液的大量損耗 以及蛋白質(zhì)與鹽分的丟失而喪失生命(shēngm236。ng)。因此，人們 用高親水性的高分子材料作為人造皮膚，暫時(shí)覆蓋 在深度創(chuàng)傷的創(chuàng)面上，以減少體液的損耗和鹽分的 丟失，從而達(dá)到保護(hù)創(chuàng)面的目的。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),137,第一百三十七頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡膠多孔海綿是制作人 造皮膚的兩種重要材料。這兩種人造皮膚使用時(shí)手 術(shù)簡(jiǎn)便，抗排異性好，移植成活率高，已應(yīng)用于臨 床。高吸水性樹(shù)脂用于制作人造皮膚方面的研究， 亦已取得很多成果。此外，聚氨基酸、骨膠原、角 蛋白(d224。nb225。i)衍生物等天然改性聚合物也都是人造皮膚的良 好材料。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),138,第一百三十八頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,據(jù)報(bào)道，日本市場(chǎng)上近年出現(xiàn)(chūxi224。n)一種高效人造皮 膚，對(duì)嚴(yán)重?zé)齻幕颊呤钟行?。這種人造皮膚的 原料是甲殼質(zhì)材料，從螃蟹殼、蝦殼等物質(zhì)中萃取 出來(lái)，經(jīng)過(guò)抽制成絲，再進(jìn)行編織。這種人造皮膚 具有生理活性，可代替正常皮膚進(jìn)行移植，因此可 減少患者再次取皮的痛苦。臨床試驗(yàn)表明，這種皮 膚的移植成活率達(dá)90％以上。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),139,第一百三十九頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,將人體的表皮細(xì)胞在高分子材料上粘附、增 殖，從而制備有生理活性的人工皮膚，是近年來(lái) 的又一研究動(dòng)向，并已取得相當(dāng)?shù)某删?。例?l236。r)將 由骨膠原和葡糖胺聚糖組成的多孔層與有機(jī)硅材 料復(fù)合形成雙層膜。將少量取自患者皮膚的表面 細(xì)胞置于多孔層中，覆在創(chuàng)傷面上。不久表皮細(xì) 胞即在多孔層中增殖而形成皮膚。然后將有機(jī)硅 膜剝下，多孔層則分解，被人體所吸收。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),140,第一百四十頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,4.2.3 醫(yī)用粘合劑 粘合劑作為高分子材料中的一大類(lèi)別，近年來(lái) 已擴(kuò)展到醫(yī)療(yīli225。o)衛(wèi)生部門(mén)，并且其適用范圍正隨著粘 合劑性能的提高、使用趨于簡(jiǎn)便而不斷擴(kuò)大。醫(yī)用 粘合劑在醫(yī)學(xué)臨床中有十分重要的作用。在外科手 術(shù)中，醫(yī)用粘合劑用于某些器官和組織的局部粘合 和修補(bǔ)；手術(shù)后縫合處微血管滲血的制止；骨科手 術(shù)中骨骼、關(guān)節(jié)的結(jié)合與定位；齒科手術(shù)中用于牙 齒的修補(bǔ)等。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),141,第一百四十一頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,從醫(yī)用粘合劑的使用對(duì)象和性能要求來(lái)區(qū)分， 可分成兩大類(lèi)，一類(lèi)是齒科用粘合劑，另一類(lèi)則是 外科用（或體內(nèi)用）粘合劑。由于口腔環(huán)境與體內(nèi) 環(huán)境完全不同，對(duì)粘合劑的要求也不相同。此外， 齒科粘合劑用于修補(bǔ)牙齒后，通常需要長(zhǎng)期保留， 因此，要求具有優(yōu)良的耐久性能。而外科用粘合劑 在用于粘合手術(shù)(shǒush249。)創(chuàng)傷后，一旦組織愈合，其作用亦 告結(jié)束，此時(shí)要求其能迅速分解，并排出體外或被 人體所吸收。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),142,第一百四十二頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,（1）齒科用粘合劑 齒科用粘合劑的歷史可追溯到半個(gè)世紀(jì)以前。 1940年，首次用于齒科修補(bǔ)手術(shù)(shǒush249。)的高分子材料是聚 甲基丙烯酸甲酯。它是將甲基丙烯酸甲酯乳液與甲 基丙烯酸甲酯單體混合，然后在修補(bǔ)過(guò)程中聚合固 化。這種粘合劑的硬度與粘結(jié)力均不夠高，所以很 快被淘汰。1965年出現(xiàn)了以多官能度甲基丙烯酸酯 為基料，無(wú)機(jī)粉末為填料的復(fù)合粘合劑，性能大大 提高，至今仍在齒科修復(fù)中廣泛應(yīng)用。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),143,第一百四十三頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,牙科中使用的粘合劑，按照(224。nzh224。o)其被粘物的不同， 可分為軟組織用粘合劑和硬組織用粘合劑兩大類(lèi)。 1) 軟組織用粘合劑 這是一類(lèi)用于齒齦或口腔粘膜等軟組織的粘合 劑。以前軟組織的縫合是通過(guò)縫合線手術(shù)完成的。 粘合劑用于口腔內(nèi)軟組織的粘合，不僅快速，無(wú)痛 苦，而且能促進(jìn)肌體組織的自愈能力，因此這方面 的應(yīng)用越來(lái)越受到歡迎。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),144,第一百四十四頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,軟組織的粘合目的是促進(jìn)組織本身的自然愈 合，所以通常只要保持一星期到10天左右的粘結(jié)力 就可以了。但是它必須能迅速粘結(jié)(zhān ji233。)，能與水分，脂 肪等共存，無(wú)毒，不會(huì)產(chǎn)生血栓，而且不妨礙創(chuàng)傷 的愈合過(guò)程，分解產(chǎn)物對(duì)肌體無(wú)影響。遺憾的是至 今尚無(wú)能全面符合這些條件的理想粘合劑。因此， 目前在進(jìn)行口腔軟組織手術(shù)時(shí)，都是粘合與縫合并 用的。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),145,第一百四十五頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,最早用于齒科軟組織粘合的粘合劑是α－氰基 丙烯酸烷基酯。但這種粘合劑在有大量水分存在的 口腔中粘結(jié)比較團(tuán)難，所以現(xiàn)在已不再使用。取而 代之的是稱(chēng)為EDH的組織粘合劑。EDH組織粘合劑的 組成是α－氰基丙烯酸甲酯、丁腈橡膠和聚異氰酸 酯按100:100:10～20（重量比）的比例配制而成， 再制成6％～7％的硝基(xiāo jī)甲烷溶液。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),146,第一百四十六頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,這種粘合劑具有較好的撓屈性和活體組織(zǔzhī)粘結(jié) 性，最早是用作預(yù)防腦動(dòng)脈瘤破裂的涂層的，后來(lái) 發(fā)現(xiàn)對(duì)齒科軟組織的粘合也有很好的效果。如用作 齒槽膿漏癥手術(shù)創(chuàng)面的粘合、牙根切除手術(shù)中牙根 斷端部分的包覆等。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),147,第一百四十七頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,2) 牙齒硬組織用粘合劑 牙齒的主要組成(zǔ ch233。nɡ)物為牙釉質(zhì)、牙骨質(zhì)、牙本質(zhì) 和齒髓。牙釉質(zhì)和牙骨質(zhì)構(gòu)成齒冠的外層，最硬， 莫氏硬度為6～7，主要成分為羥基磷灰石。牙本質(zhì) 稍軟，莫氏硬度為4～5，含較多的有機(jī)質(zhì)和水分。 牙齒中心部位的齒髓則含有豐富的血管和神經(jīng)活組 織。牙釉質(zhì)、牙本質(zhì)和齒髓的材性差別很大，故粘 結(jié)比較困難。雖經(jīng)人們經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的努力，但至今尚 無(wú)十分理想的粘合劑。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),148,第一百四十八頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,目前常用(ch225。nɡ y242。nɡ)的齒科粘合劑主要有以下品種： ① 磷酸鋅粘固劑 ② 羧基化粘固劑 ③ 玻璃離子鍵聚合物粘固劑 ④ 聚甲基丙烯酸酯粘合劑,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),149,第一百四十九頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,目前最重要的齒科粘合劑是雙酚A—雙(3—甲 基丙烯酰氧基—2—羥丙基)醚,簡(jiǎn)稱(chēng)Bis—GMA。它 的分子中同時(shí)具有親水基和疏水基，因此，粘結(jié)性 能優(yōu)良，可用作補(bǔ)牙用復(fù)合(f249。h233。)充填樹(shù)脂。它是一種雙 官能團(tuán)單體，聚合時(shí)放熱少，體積收縮小，聚合后 成體型結(jié)構(gòu)，耐磨，膨脹系數(shù)小。用紫外光照射或 用過(guò)氧化苯甲?！狽,N—雙（β—羥乙基）對(duì)甲苯 胺引發(fā)體系引發(fā)，可在室溫下快速聚合。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),150,第一百五十頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,Bis—GMA的化學(xué)(hu224。xu233。)結(jié)構(gòu)式如下：,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),151,第一百五十一頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,(2) 外科用粘合劑 外科用粘合劑的應(yīng)用范圍很廣，如胃、腸道、 膽囊等消化器官的吻合；血管、氣管、食道、尿道 的修補(bǔ)和連接；皮膚、腹膜的粘合；神經(jīng)的粘合； 肝、腎、胰臟切除手術(shù)后的粘合；肝、腎、胰、肺 等器官的止血(zhǐ xu232。)；缺損組織的修復(fù)；骨骼的粘合等。 其中大部分是對(duì)軟組織的粘合。（見(jiàn)表9—15）,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),152,第一百五十二頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,表9—15 外用粘合劑的使用(shǐy242。ng)目的與部位,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),153,第一百五十三頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,外科用粘合劑經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展，至今已有幾 十種品種。但根據(jù)使用要求，仍以較早開(kāi)發(fā)的α— 氰基丙烯酸酯最為合適。 α氰基丙烯酸酯是一類(lèi)瞬時(shí)粘合劑，單組分無(wú) 溶劑，粘結(jié)時(shí)無(wú)需加壓，可常溫固化，粘結(jié)后無(wú)需 特殊處理。由于其粘度低，鋪展性好，固化后無(wú)色 透明(t242。um237。ng)，有一定的耐熱性和耐溶劑性。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),154,第一百五十四頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,尤其可貴的是α氰基丙烯酸酯能與比較潮濕的 人體組織強(qiáng)烈結(jié)合，因而被選作理想的外科用粘合 劑，而且是迄今為止唯一(w233。i yī)用于臨床手術(shù)的粘合劑。 α氰基丙烯酸酯類(lèi)粘合劑在使用時(shí)以α氰基 丙烯酸烷基酯為主要成分，加入少量高級(jí)多元醇酯 （如癸二酸二辛酯等）作增塑劑，可溶性聚合物 （如聚甲基丙烯酸酯）作增粘劑，氫醌和二氧化硫 作穩(wěn)定劑組成的。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),155,第一百五十五頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,α氰基丙烯酸烷基酯是丙烯酸酯中α位置上 的氫原子被氰基取代的產(chǎn)物，其結(jié)構(gòu)通式如下。 其中的烷基可以從甲基到辛基變化。臨床應(yīng)用 中主要是甲基、乙基和丁基。實(shí)驗(yàn)室中還對(duì)其他(q237。tā)直 鏈烷基和帶有側(cè)鏈的以及氟代的烷基進(jìn)行過(guò)研究。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),156,第一百五十六頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,由于α位置上的氰基是一個(gè)吸電子性很強(qiáng)的基 團(tuán)，可使β碳原子呈現(xiàn)很強(qiáng)的正電性，因此(yīncǐ)有很大 的聚合傾向。其聚合過(guò)程如下圖所示。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),157,第一百五十七頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,由圖中可見(jiàn)，當(dāng)α氰基丙烯酸酯在空氣中暴 露或與潮濕(ch225。oshī)表面接觸時(shí)，OH－離子迅速引發(fā)其聚 合。這就是它能作為瞬間粘合劑的原因。此外α 氰基丙烯酸酯在光、熱、自由基引發(fā)劑作用下亦很 容易進(jìn)行自由基聚合反應(yīng)。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),158,第一百五十八頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,α氰基丙烯酸酯的聚合速度和對(duì)人體組織的 影響與烷基的種類(lèi)關(guān)系很大。α—氰基丙烯酸甲酯 的聚合速度最快，但對(duì)人體組織的刺激性最大。隨 著烷基的長(zhǎng)度和側(cè)鏈碳原子數(shù)的增加，聚合速度降 低，刺激性也減小。在水、生理鹽水、葡萄糖水溶 液、人尿等中甲酯、乙酯和丙酯的粘合(zhān h233。)速度較快； 而在乳汁、血清、淋巴液等含有氨基酸的物質(zhì)中， 則以丁酯和辛酯的粘合速度較快。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。o),159,第一百五十九頁(yè)，共一百六十六頁(yè)。,α氰基丙烯酸酯聚合物在人體內(nèi)會(huì)分解成甲 醛和氰基醋酸(c249。 suān)烷基酯。分解速度隨烷基碳原子數(shù)增 多而降低。水解物對(duì)人體的毒性也隨烷基碳原子數(shù) 增多而減小。甲酯聚合物在人體內(nèi)約4周左右開(kāi)始分 解，15周左右可全部水解完；而丁酯聚合物則在16 個(gè)月后仍有