生物医用高分子材料专家讲座.pptx

一、生物医用材料定义（Biomedicalmaterials）按材料起源分生物衍生材料2024/3/30人工关节人工心脏瓣膜组织工程人工骨缺损修复示意图2024/3/30三、生物医用高分子材料按用途分类2024/3/30制备生物医用高分子材料？2.生物医用材料市场发展概况全球生物医用材料市场中国生物医用材料市场775万肢残患者和每年新增300万骨损伤患者--------需要大量骨修复材料万心血管病患者--------每年需要24万套人工心瓣膜肾衰患者--------每年需要12万个肾透析器……2024/3/30今后，一大批人工器官在50年代试用于临床。如人工尿道（1950年）、人工血管（1951年）、人工食道（1951年）、人工心脏瓣膜（1952）、人工心肺（1953年）、人工关节（1954年）、人工肝（1958年）等。进入60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新发展时期。1960s可生物降解聚合物，如：Polylactide(PLA)1970-80s隐形眼镜（Contactlens），药品控制释放(drugcontrolledrelease)1990s-聚合物在生物医用材料中拥有率超出二分之一2024/3/30高分子材料即使不是万能，不可能指望它解决一切医学问题，但经过分子设计路径，合成出含有生物医学功效理想医用高分子材料前景是十分辽阔。有些人预计，在21世纪，医用高分子将进入一个全新时代。除了大脑之外，人体全部部位和脏器都可用高分子材料来取代。仿生人也将比想象中更加快地来到世上。4.医用高分子材料要求2024/3/302024/3/30②含有良好血液相容性当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必定要长时间与体内血液接触。所以，应用高分子对血液相容性是全部性能中最主要。通常，当人体表皮受到损伤时，流出血液会自动凝固，称为血栓。血液相容性指材料在体内与血液接触后不发生凝血、溶血现象，不形成血栓。实际上，血液在受到以下原因影响时，都可能发生血栓：①血管壁特征与状态发生改变；②血液性质发生改变；③血液流动状态发生改变。③含有良好组织相容性有些高分子材料本身对人体有害，不能用作医用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不良影响，但在合成、加工过程中不可防止地会残留一些单体，或使用一些添加剂。当材料植入人体以后，这些单体和添加剂会慢慢从内部迁移到表面，从而对周围组织发生作用，引发炎症或组织畸变，严重可引发全身性反应。灭菌性机械强度2024/3/305.材料界面性质对血液相容性关系①高分子材料表面亲/疏水性改进经过接枝改性调整高分子材料表面分子结构中亲水基团与疏水基团百分比，使其到达一个最正确值，也是改进材料血液相容性有效方法。②制备含有微相分离结构材料研究发觉，含有微相分离结构高分子材料对血液相容性有十分主要作用。2024/3/30原因被认为是亲水和疏水蛋白质被吸附于不一样微相区间，不会激活血小板表面糖蛋白，血小板特异识别功效表现不出来。③高分子材料肝素化肝素是一个硫酸多糖类物质（见下式），含有—SO3-，—COO-及—NHSO3-等功效基团。是最早被认识天然抗凝血产物之一。将肝素经过接枝方法固定在高分子材料表面上以提升其抗凝血性，是使材料抗凝血性改变主要路径。在高分子材料结构中引入肝素后，在使用过程中，肝素慢慢地释放，能显著提升抗血栓性。2024/3/30④使材料表面带上负电荷基团⑤材料表面伪内膜化人们发觉，大部分高分子材料表面轻易沉渍血纤蛋白而凝血。假如有意将一些高分子表面制成纤维林立状态，当血液流过这种粗糙表面时，快速形成稳定凝固血栓膜，但不扩展成血栓，然后诱导出血管内皮细胞。这么就相当于在材料表面上覆盖了一层光滑生物层—伪内膜。这种伪内膜与人体心脏和血管一样，含有光滑表面，从而达到永久性抗血栓。9.2生物惰性医用高分子材料2024/3/30皮肤2024/3/309.3可降解生物高分子材料（biodegradablepolymers）2024/3/302024/3/302024/3/302024/3/302024/3/302024/3/302024/3/302024/3/30用途聚2-羟基乙酸（聚乙交酯）聚（丙交酯-乙交酯）2024/3/30天然可降解高分子材料2024/3/30甲壳素与壳聚糖甲壳素是一个线性多糖。昆虫壳皮、虾蟹壳中均含有丰富甲壳素。壳聚糖为甲壳素脱乙酰衍生物，由甲壳素在40％～50％浓度氢氧化钠水溶液中110～120℃下水解2～4h得到。甲壳素能为肌体组织中溶菌酶所分解，已用于制造吸收型手术缝合线。其抗拉强度优于其它类型手术缝合线。在兔体内试验观察，甲壳素手术缝合线4个月能够完全吸收。甲壳素还含有促进伤口愈合功效，可用作伤口包扎材料。甲壳素膜用于覆盖外伤或新鲜烧伤皮肤创伤面时，含有减轻疼痛和促进表皮形成作用，所