【正文】 的使用過程中，高分子材料受 到各種因素的影響，其性能不可能永遠保持不變。) 許多人工臟器一旦植入體內，將長期存留，有 些甚至伴隨人們的一生。,（5）長期植入體內不會減小機械強度(qi225。ili224。這一問題的徹底解決，還有待于各國 科學家的共同努力。因此，醫(yī)用高分子對 血液的相容性是所有性能中最重要的。,（4）具有良好的血液相容性 當高分子材料用于人工臟器植入人體后，必然 要長時間與體內(tǐ n232。ili224。但研究表明，在排除了小分子滲出物的影響 之外，與其他材料相比，高分子材料本身并沒有比 其他材料更多的致癌可能性。u xi224。o),32,第三十二頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。當這些變異細胞以極其迅 速的速度增長并擴散時，就形成了癌。o),31,第三十一頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。而有些高分子材料本身對人體組織并無不 良影響，但在合成、加工過程中不可避免地會殘留 一些單體，或使用一些添加劑。nzh232。o),30,第三十頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。 如作為醫(yī)用粘合劑用于組織粘合，或作為醫(yī)用手術 縫合線時，在發(fā)揮了相應的效用后，反倒不希望它 們有太好的化學穩(wěn)定性，而是希望它們(tā men)盡快地被組 織所分解、吸收或迅速排出體外。o),29,第二十九頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。y242。o),28,第二十八頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。由于醫(yī)用高分子與人 們的健康密切相關，因此對進入臨床使用階段的醫(yī) 用高分子材料具有嚴格的要求，要求有十分優(yōu)良的 特性。它們 在使用過程中，常需與生物(shēngw249。o),27,第二十七頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。 國內通常將高分子藥物單獨列為一類功能性高 分子，故不在醫(yī)用高分子范圍內討論。d224。,另一類則是用來制造醫(yī)療器械、用品的材料， 如注射器、手術鉗、血漿袋等。ili224。如用作人工管道（血管、食道、腸 道、尿道等）、人造玻璃體（眼球）、人工臟器 （心臟、腎臟、肺、胰臟等）、人造皮膚、人造血 管，手術縫合用線、組織粘合劑、整容材料（假 耳、假眼、假鼻、假肢等）的材料。y242。o),25,第二十五頁，共一百六十六頁。 4) 與體表接觸材料及一次性醫(yī)療用品材料,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。 3) 體內(tǐ n232。,（4）按與肌體組織接觸的關系分類 1) 長期植入材料 如人工血管、人工關節(jié)、人工晶狀體等。ili224。ili224。o),23,第二十三頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。這類材 料在體內逐漸降解，其降解產物能被肌體吸收代 謝，獲通過排泄系統(tǒng)排出體外，對人體健康沒有 影響。ili224。o),22,第二十二頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。,（2）按材料與活體組織(zǔzhī)的相互作用關系分類 1）生物惰性高分子材料 在體內不降解、不變性、不會引起長期組織反 應的高分子材料，適合長期植入體內。ili224。)組織與器官 ① 取自患者自體的組織，例如采用自身隱靜脈作為冠狀動脈搭橋術的血管替代物； ② 取自其他人的同種異體組織，例如利用他 人角膜治療患者的角膜疾?。?③ 來自其他動物的異種同類組織，例如采用 豬的心臟瓣膜代替人的心臟瓣膜，治療心臟病等。o),20,第二十頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。nɡ jiāo)、絲蛋白、角質蛋白、纖維素、 多糖、甲殼素及其衍生物等。,除此之外，還有以下一些常用的分類方法。ili224。 前者是指將傳統(tǒng)的小分子藥物大分子化，如聚青霉 素；后者則指本身就有藥理功能的高分子，如陰離 子聚合物型的干擾素誘發(fā)劑。ow249。ow249。o),18,第十八頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。因此要 求有非常優(yōu)異的生物體適應性和抗血栓性，并有較 高的機械強度和穩(wěn)定的化學、物理性質。ili224。o),17,第十七頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。duō)用來制造在手術中暫時使用或暫 時替代病變器官的人工臟器，如人造血管、人工心 臟、人工肺、人工腎臟滲析膜、人造皮膚等。o),16,第十六頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。用這類材料制造的物品如手術用手套、麻醉用 品（吸氧管、口罩、氣管插管等）、診療用品（洗 眼用具、耳鏡、壓舌片、灌腸用具、腸、胃、食道 窺鏡導管(dǎoguǎn)和探頭、腔門鏡、導尿管等）、繃帶、橡 皮膏等。o),15,第十五頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。)的五大類： （1）與生物體組織不直接接觸的材料 這類材料用于制造雖在醫(yī)療衛(wèi)生部門使用，但 不直接與生物體組織接觸的醫(yī)療器械和用品。,日本醫(yī)用高分子專家櫻井靖久將醫(yī)用高分子分 成如下(rili224。各種醫(yī)用高分子材料的名稱也很不 統(tǒng)一。ngy242。另 外，由于醫(yī)用高分子是由多學科參與的交叉學科， 根據不同學科領域的習慣出現了不同的分類方式。o),13,第十三頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。對高分子材料的抗 血栓性研制是醫(yī)用高分子研究中的關鍵問題，至今 尚未完全突破。當材料用于人工器官植入 體內時，必然要與血液接觸。o),12,第十二頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。w232。o),11,第十一頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。 另有一些功能較為復雜的器官，如人工肝臟、人工 胃、人工子宮等。ng)材料等。o),10,第十頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。除了大腦之外，人體的所有 部位和臟器都可用高分子材料來取代。有人預計，在21世紀，醫(yī)用高分子將 進入一個全新(qu225。o),9,第九頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。上述學科(xu233。o),8,第八頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。至80年代以來(yǐl225。,美國國立心肺研究所在這方面做了開創(chuàng)性的工 作，他們發(fā)展了血液相容性高分子材料，以用于與 血液接觸的人工器官制造，如人工心臟等。ili224。人們由此意識到必須針對醫(yī)學應用的特殊需 要，設計合成專用的醫(yī)用高分子材料。o)的選用主要是根 據特定需求，從已有的材料中篩選出合適的加以應 用。,60年代以前，醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。 進入60年代，醫(yī)用高分子材料開始進入一個嶄 新的發(fā)展時期。nɡ)。,此后，一大批人工器官在50年代試用于臨床(l237。ili224。50年代，有機硅聚合物被用 于醫(yī)學領域，使人工器官的應用范圍大大擴大，包 括器官替代和整容等許多方面。,1949年，美國首先(shǒuxiān)發(fā)表了醫(yī)用高分子的展望性 論文。ili224。1943年， 賽璐珞薄膜開始用于血液透析。)，高分子科學迅速發(fā)展， 新的合成高分子材料不斷出現，為醫(yī)學領域提供了 更多的選擇余地。進入20世紀(sh236。墨西哥印地安人用木片修補受傷的顱 骨。o),3,第三頁，共一百六十六頁。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。在此情況下，人們自然設想 利用其他(q237。然而，只有在很少的情況下， 人體自身的器官（如少量皮膚）可以滿足需要。,醫(yī)用高分子材料發(fā)展的動力來自醫(yī)學領域的客 觀需求。ili224。)組成和理化性質與生物體組織最為接 近，因此最有可能用作醫(yī)用材料。在各種材料中，高分子材料的分 子結構、化學(hu224。因此， 可以說，生物界是天然高分子的巨大產地。,眾所周知，生物體是有機高分子存在的最基本 形式，有機高分子是生命的基礎。ngōng)器官、外科修復、理療康 復、診斷檢查、患疾治療等醫(yī)療領域。醫(yī)用材料是生物醫(yī)學的分支之一，是由 生物、醫(yī)學、化學和材料等學科交叉形成的邊緣學 科。o),1. 概述 1.1 醫(yī)用高分子的概念及其發(fā)展簡史 生命科學是21世紀備受關注的新型學科。第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。ili224。而與 人類健康休戚相關的醫(yī)學在生命科學中占有相當重 要的地位。而醫(yī)用高分子材料則是生物醫(yī)用材料中的重要 組成部分，主要用于人工(r233。,1,第一頁，共一百六十六頁。動物體與植物體 組成中最重要的物質——蛋白質、肌肉、纖維素、 淀粉、生物酶和果膠等都是高分子化合物。高分子 化合物在生物界的普遍存在，決定了它們在醫(yī)學領 域中的特殊地位。xu233。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),2,第二頁，共一百六十六頁。當人體器官或組織因疾病或外傷受到損壞 時，需要器官移植。采 用同種異體移植或異種移植，往往具有排異反應， 嚴重時導致移植失敗。tā)材料修復或替代受損器官或組織。ili224。,早在公元前3500年，埃及人就用棉花纖維、馬 鬃縫合傷口。公元前500年的中國和埃及墓葬中發(fā)現假牙、 假鼻、假耳。j236。1936年發(fā)明了有機玻璃后，很快 就用于制作假牙和補牙，至今仍在使用。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),4,第四頁，共一百六十六頁。在文章中，第一次介紹了利用PMMA作為人的 頭蓋骨、關節(jié)和股骨，利用聚酰胺纖維作為手術縫 合線的臨床應用情況。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),5,第五頁，共一百六十六頁。n chu225。 如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、 人工食道（1951年）、人工心臟瓣膜（1952年）、 人工心肺（1953年）、人工關節(jié)（1954年）、人工 肝（1958年）等。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),6,第六頁，共一百六十六頁。ili224。由于這些材料不是專門為生物醫(yī)學目的設計和 合成的，在應用中發(fā)現了許多問題，如凝血問題、 炎癥反應、組織病變問題、補體激活與免疫反應問 題等。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),7,第七頁，共一百六十六頁。從70年 代始，高分子科學家和醫(yī)學家積極開展合作研究， 使醫(yī)用高分子材料快速發(fā)展起來。i)， 發(fā)達國家的醫(yī)用高分子材料產業(yè)化速度加快，基本 形成了一個嶄新的生物材料產業(yè)。ili224。,醫(yī)用高分于作為一門邊緣學科，融和了高分子 化學、高分子物理、生物化學、合成材料工藝學、 病理學、藥理學、解剖學和臨床醫(yī)學等多方面的知 識，還涉及許多工程學問題，如各種醫(yī)療器械的設 計、制造等。kē)的相互交融、相互滲透，促 使醫(yī)用高分子材料的品種越來越豐富，性能越來越 完善，功能越來越齊全。ili224。,高分子材料雖然不是萬能，不可能指望它解 決一切醫(yī)學問題，但通過分子設計的途徑，合成出 具有生物醫(yī)學功能的理想醫(yī)用高分子材料的前景是 十分廣闊的。n xīn)的時代。仿生人也將 比想象中更快地來到世上。ili224。,目前用高分子材料制成的人工器官中，比較成 功的有人工血管、人工食道、人工尿道、人工心臟 瓣膜、人工關節(jié)、人工骨、整形(zhěng x237。巳取得重 大研究成果，但還需不斷完善的有人工腎、人工心 臟、人工肺、人工胰臟、人工眼球、人造血液等。則正處于大力研究開發(fā)之中。ili224。,從應用情況看，人工器官的功能開始從部分取 代向完全取代發(fā)展，從短時間應用向長時期應用發(fā) 展，從大型向小型化發(fā)展，從體外應用向體內植入 發(fā)展、人工器官的種類從與生命密切相關的部位(b249。i)向 人工感覺器官、人工肢體發(fā)展。ili224。,醫(yī)用高分子材料研發(fā)過程中遇到的一個巨大難 題是材料的抗血栓問題。由于人體的自然保護 性反應將產生排異現象，其中之一即為在材料與肌 體接觸表面產生凝血，即血栓，結果將造成手術失 敗，嚴重的還會引起(yǐnqǐ)生命危險。將是今后醫(yī)用高分子材料研究中的 首要問題。ili224。,1.2 醫(yī)用高分子的分類 醫(yī)用高分子是一門較年輕的學科，發(fā)展歷史不 長，因此醫(yī)用高分子的定義至今尚不十分明確。 目前醫(yī)用高分子材料隨來源、應用(y236。ng)目的等可以 分為多種類型。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),14,第十四頁，共一百六十六頁。xi224。如藥 劑容器、血漿袋、輸血輸液用具、注射器、化驗室 用品、手術室用品等。ili224。,（2）與皮膚、粘膜接觸的材料 用這類材料制造的醫(yī)療器械和用品，需與人體 肌膚與粘膜接觸，但不與人體內部組織、血液、體 液接觸，因此要求無毒、無刺激，有一定的機械強 度。人體整容修復材料，例如假肢、假耳、假 眼、假鼻等，也都可歸入這一類中。ili224。,（3）與人體組織短期接觸的材料 這類材料大多(d224。這類 材料在使用中需與肌體組織或血液接觸，故一般要 求有較好的生物體適應性和抗血栓性。ili224。,（4）長期植入體內的材料(c225。o) 用這類材料制造的人工臟器或醫(yī)療器具，一經 植入人體內，將伴隨人的終生，不再取出。用這類材 料制備的人工臟器包括：腦積水癥髓液引流管、人 造血管、人工瓣膜、人工氣管、人工尿道、人工骨 骼、人工關節(jié)、手術縫合線、組織粘合劑等。ili224。,（5）藥用高分子 這類高分子包括大分子化藥物(y224。)和藥物(y224。)高分子。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),19,第十九頁，共一百六十六頁。 （1）按材料的來源分類 1）天然醫(yī)用高分子材料 如膠原、明膠(m237。 2）人工合成醫(yī)用高分子材料 如聚氨酯、硅橡膠、聚酯等。ili224。,3）天然生物(shēngw249。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),21,第二十一頁，共一百六十六頁。 2）生物活性高分子材料 指植入生物體內能與周圍組織發(fā)生相互作用， 促進肌體組織、細胞等生長的材料。ili224。,3）生物吸收高分子材料(c225。o) 這類材料又稱生物降解高分子材料。如用聚乳酸制成的體內手術縫合線、體內 粘合劑等。ili224。,（3）按生物醫(yī)學用途分類 1）硬組織相容性高分子材料(c225。o) 如骨科、齒科用高分子材料； 2）軟組織相容性高分子材料 3）血液相容性高分子材料 4）高分子藥物和藥物控釋高分子材料,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),24,第二十四頁，共一百六十六頁。 2) 短期植入（接觸）材料 如透析器、心肺機管路和器件等。i)體外連通使用的材料 如心臟起搏器的導線、各種插管等。ili224。,目前在實際應用中，更實用(sh237。ng)的是僅將醫(yī)用高分 子分為兩大類，一類是直接用于治療人體某一病變 組織、替代人體某一部位或某一臟器、修補人體某 一缺陷的材料。,第八章 醫(yī)用高分子材料(c225。o),26,第二十六頁，共一百六十六頁。這類材料用來為醫(yī) 療事業(yè)服務，但本身并不具備治療疾病、替代(t236。i)人體 器官的功能，因此不屬功能高分子的范疇。 本章討論直接用于治療人體病變組織，替代人 體病變器官、修補人體缺陷的高分子材料。ili224。,1.3 對醫(yī)用高分子材料的基本要求 醫(yī)用高分子材料是一類特殊用途的材料。)肌體、血液、體液等接 觸，有些還須長期植入體內。歸納起來，一個具備了以下七個方面性能的 材料，可以考慮用作醫(yī)用材料。ili224。,（1