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淺談幾種生物醫(yī)用高分子材料的應(yīng)用論文
隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展，生物醫(yī)用材料的種類越來越多，新品種不斷涌現(xiàn)，這些材料的生物相容性也越來越受關(guān)注。臨床安全使用我們最關(guān)注的問題。在醫(yī)用材料中，高分子聚合物是比較成熟普遍的應(yīng)用。下面我就跟別介紹幾種高分子聚合物的特性以及應(yīng)用。
1聚乳酸
聚乳酸(PLLA)是FDA(美國食品和藥物管理局)認(rèn)可的一種可完全生物降解，對環(huán)境無污染的聚酯類高分子材料，屬于人工合成的科生物降解的熱塑性脂肪族聚酯。聚乳酸合成的主要原料是乳酸，乳酸是一類可再生的資源，而且具有無毒無刺激的特性。PLLA具有適應(yīng)的生物降解特性、良好的生物相容性和可加工性，以及優(yōu)良的力學(xué)強(qiáng)度。已廣泛應(yīng)用于可吸收縫合線、藥物緩釋材料、人工血管、止血劑、外科粘合劑和骨折內(nèi)固定等領(lǐng)域，近幾年來引起人們廣泛的關(guān)注。
1.1PLLA用于支架材料
此應(yīng)用是基于組織工程的生物裝置。是為了保證人體細(xì)胞和組織的生長，從而達(dá)到理想的身體組織功能。PLLA作為一種工程支架材料，具有工程支架材料所必需的兩個條件：一是細(xì)胞生長和輸送營養(yǎng)所必需的孔結(jié)構(gòu)；二是助于細(xì)胞生長所需要的幾何形狀和機(jī)械強(qiáng)度。PLLA組織工程支架最早經(jīng)過在材料上培養(yǎng)組織細(xì)胞且不斷演變?yōu)榻M織和器官，在這一過程中會緩慢的降解不斷地被組織肌體所吸收。
1.2PLLA用于骨科和牙科材料
在高分子醫(yī)用材料發(fā)張起來之前，骨科的固定和牙科的填充物多數(shù)是金屬材料。比如骨科的固定多數(shù)是不銹鋼等材料，但是這些金屬材料會引發(fā)一個問題，那就是“應(yīng)力屏蔽效應(yīng)”造成金屬材料周圍的骨組織因為收不到引力刺激形成骨質(zhì)疏松和骨退化。這種效應(yīng)的原因是金屬在剛度上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過人骨，在力學(xué)性能上難以跟隨骨折的恢復(fù)情況適時調(diào)整。而聚乳酸等高分子材料在強(qiáng)度剛度韌性上和人體接近，而且隨著骨折的愈合會被慢慢的降解吸收，不僅發(fā)揮了良好的性能，也避免了二次手術(shù)，減輕病人的痛苦。
1.3PLLA納米纖維編織縫合線
以PLLA為原料，采用靜電紡絲和圓盤定向收集得到具有有序排列的納米纖維束，并將其編織成線，得到PLLA納米纖維縫合線。這是一種新的應(yīng)用。對新型可吸收PLLA縫線的微觀形貌、血液相容性、細(xì)胞毒性進(jìn)行了性能表征，并測試了其力學(xué)性能。結(jié)果表明，納米纖維在一定的圓盤轉(zhuǎn)速下表現(xiàn)出較好的定向性，力學(xué)性能良好。MTT實驗結(jié)果表明縫線材料無細(xì)胞毒性，且顯示出較高的增殖率，說明新型可吸收PLLA納米纖維縫線具有良好的生物相容性和安全性。縫線在溶血試驗中溶血率<5%，符合醫(yī)用材料的溶血要求。
2聚丙烯腈
丙烯腈又稱PAN，是重要的合成纖維原料，PAN含量為89%共聚物稱為腈綸，用于醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的人工血管、超濾裝置、和透析型人工腎中中空纖維的制造。用以超濾清除中大分子的物質(zhì)，但是有無其是憎水性的，所以在應(yīng)用中應(yīng)與親水性單體共聚來改性，這個是醫(yī)用材料研究表面改改性的部分。PAN纖維經(jīng)高溫碳化可以制成碳纖維，用于增強(qiáng)復(fù)合材料以制作假肢、假牙、人工肌腱、韌帶、牙槽骨、下頜骨以及軟骨等。此外，丙烯腈還可以和其他的聚合物形成共聚物應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的其他方面，例如腦動脈瘤加固保護(hù)劑等。PAN基的碳纖維還具有良好的吸附特性，可以用于制作吸附性人工腎，人工肝等。
3聚四氟乙烯
聚四氟乙烯主要應(yīng)用于隆鼻術(shù)，他是一種惰性膨體聚合物，其內(nèi)部由許多結(jié)節(jié)組成，結(jié)與結(jié)之間細(xì)小的纖維多方向立體交織在一起，形成超微多空的結(jié)構(gòu)。他的主要性能如下：非極性、線性結(jié)晶聚合物，一般結(jié)晶度在55%到75%之間，有時高達(dá)94%；分子量一般為40萬到100萬之間，化學(xué)穩(wěn)定性良好，耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿強(qiáng)氧化劑等，甚至于耐受王水的腐蝕，對很多物質(zhì)均無黏附作用。所以這種材料可以耐受反復(fù)的高溫消毒滅菌，流變性好，易于加工成型。其具體優(yōu)點(diǎn)如下：1、性能穩(wěn)定，無毒，耐高低溫，耐腐蝕；2、有海綿狀、膜狀、塊狀、片狀等不同形狀，而且容易塑形，可隨意雕成各種形狀；3、材料光滑，黏性系數(shù)摩擦系數(shù)極小，有彈性和一定的柔韌性，不易撕斷；4、內(nèi)部的超微多孔結(jié)構(gòu)可以允許周圍的組織血管和肉芽組織長入，從根本上避免了術(shù)后遠(yuǎn)期發(fā)生假體活動等不良效果；5、材料具有堅實柔軟且允許組織長入的特點(diǎn)，隧道填充效果完美且與周圍組織緊密鑲嵌，作為隆鼻材料可以使鼻子外觀更趨于自然，形狀手感自然逼真。聚四氟乙烯在心血管系統(tǒng)也有很多引用，比如血管的修復(fù)，人工瓣膜的低緩，阻塞球和縫合環(huán)包布，人工肺氣體交換膜，燃供腎和人工肝的解毒罐，心血管導(dǎo)管引導(dǎo)鋼絲的表面涂層等。是在人體內(nèi)如果磨損產(chǎn)生顆粒，對其生物相容性就會產(chǎn)生不利的影響。
4總結(jié)
以上我介紹了三種高分子聚合物的特性及應(yīng)用，當(dāng)然有的材料優(yōu)點(diǎn)很多但在實際引用中還應(yīng)考慮制造工藝以及成本問題，例如膨體聚四氟乙烯，如果在工藝上能改進(jìn)，降低成本，相信可以得到廣泛引用。
參考文獻(xiàn)
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