醫療中生物醫用高分子材料的應用探析

譚桂龍（池州學院，安徽 池州 247000）

醫療中生物醫用高分子材料的應用探析

譚桂龍（池州學院，安徽 池州 247000）

現如今，醫用高分子材料在各類醫療中得以廣泛的應用，并具有廣闊的發展前景。本文主要介紹了醫用高分子材料的特點，基本性能要求，并從中剖析高分子聚合物的特性以及應用，探討了醫療中生物醫用高分子材料的熱點問題，從而為今后生物醫用高分子材料的研發提供更多參考建議。

醫用高分子材料；聚乳酸；聚丙烯腈；聚四氟乙烯

一直以來，高分子材料都是生物材料的關鍵組成部分，隨著社會經濟的不斷發展，生物高分子材料運用到了各行各業中，也在醫療行業有了新的突破性發展，并取得了較好的成效。例如，在臨床護理方面應用硅橡膠醫用導管、介入診療導管、介入栓塞材料等。由于高分子材料能夠在醫療上發揮重要作用，因此醫用高分子材料應運而生，成為了新的生物材料分支。醫用高分子材料主要在制品和材料上進行研究和開發，制品和材料包括三個方面：人工器官（人工心臟瓣膜、人工血管、人工喉等）、藥用高分子（抗病毒聚合物、高分子抗癌劑等）、醫療用品（如輸液器、輸血器、注射器等）。其次，醫用高分子材料還運用在藥物賦型劑上，能夠讓藥物更為長效化。

1 醫用高分子材料的特點及基本性能要求

由于醫用高分子材料一般都是和人體直接接觸，它必須同時具備生物相容性和加工物理機械性能的特點。通常在醫療中，醫用高分子材料和血液、體液、皮膚直接接觸的應用較多，有時也會需要短期或者長期植入人的身體之內。所以，它必須具備如下性能：

（1）穩定的力學性能。不論醫用高分子材料在人體的使用時間長短，其必須具備匹配的模量、強度、耐疲勞度、耐磨性和尺寸穩定性。例如，人工關節是植入人身體內部并需要長期植入的，因此耐磨性好，耐疲勞強度高和模量高是它必備的性能。

（2）化學惰性較好。首先，醫用高分子材料在加工上必須容易成型。其次，它必須在和人體進行血液、體液、皮膚、相關組織進行接觸時，不會引發任何的化學反應，這也是有效防止排異反應的一種做法，不會導致人體產生炎癥。

（3）物理性能穩定。醫用高分子材料在經過滅菌后，仍然能夠保持原型，且相關性能也保持穩定，所以它的耐高溫性能也是極好的。

（4）生物相容性較佳。醫用高分子材料應用到醫療中，就要求其必須比其他高分子材料更為嚴格。生物相容性包括組織相容性、血液相容性降解產物可吸收性三個方面。只有具備良好的生物相容性，才能將醫用高分子材料放心的應用到人體當中去，保證其不會產生排異反應。

（5）材料不會過分昂貴，適用于平民消費，且材料容易獲取。因此，這也是醫用高分子材料能夠得到廣泛應用的原因之一。

2 高分子聚合物的特性以及應用

由于種類繁多、應用目的不同，目前醫用高分子材料還沒有統一的分類標準，筆者簡單的介紹了3種常用的醫用高分子聚合物。

2.1 聚乳酸

聚乳酸(PLLA)是一種環保型的醫用高分子材料，是由可再生資源乳酸作為主要材料，屬于人工合成的科生物降解的熱塑性脂肪族聚酯，它可以完全生物降解，已經經過美國食品和藥物管理局認可。聚乳酸由于它的無毒無刺激性的特點、力學強度高、生物相容性較佳以及可溶解性，已經在最近這些年以來得到了醫學界的普遍認同，并廣泛的應用在了骨折內固定、外科粘合劑、人工血管、藥物緩釋材料以及可吸收縫合線等領域中來。

2.2 聚丙烯腈

聚丙烯腈（PAN）的主要成分為腈綸，是一種合成纖維材料，主要用于制造透析性人工腎、超濾裝置、人工血管。其次，聚丙烯腈纖維可以在高溫條件下，經過碳化后做成碳纖維，這樣就可以做成軟骨、下顎骨、牙槽骨、韌帶等增強版復合材料。再者，聚丙烯腈還可以用來做腦動脈瘤加固保護劑，這種材料必須和其他聚合物形成有效結合才能實現。最后，聚丙烯腈基的碳纖維能夠對人工肝、人工腎進行吸附。總體而言，聚丙烯腈的應用廣泛，且幫助了各類病人獲得了更好的療效。

2.3 聚四氟乙烯

聚四氟乙烯是整形手術所采用的常規醫用高分子材料，最常用的是在隆鼻整形術中。它主要的特點為非極性、線性結晶聚合物；一般結晶度在55%～75%之間，有時高達94%；分子量一般為40萬到100萬之間，化學穩定性良好,耐強酸強堿強氧化劑等，甚至于耐受王水的腐蝕，對很多物質均無黏附作用。因此，這種材料具備很多優點：一是不僅容易加工成型，而且可以反復耐高溫消毒。二是無毒且性能穩定，能夠經受腐蝕；三是材料本身有很多種不同的形態，如片狀、塊狀、膜狀和海綿狀，因此便于隆鼻和塑性，作用頗大；四是具有堅實柔軟且允許組織長入的特點,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也有很多引用,比如血管的修復,人工瓣膜的低緩,阻塞球和縫合環包布,人工肺氣體交換膜,燃供腎和人工肝的解毒罐,心血管導管引導鋼絲的表面涂層等。是在人體內如果磨損產生顆粒,對其生物相容性就會產生不利的影響。

3 結語

隨著社會經濟的不斷發展，高分子材料也逐漸在醫學醫療中得以廣泛的應用，醫用高分子材料性能穩定且環保效果明顯，在各個醫學領域都有著突出的貢獻，挽救了數以萬計人的生命。由于篇幅有限，筆者僅僅介紹了三種醫用高分子材料。但是在應用過程中，醫用高分子材料也存在著不少問題，如藥物吸附問題、凝血問題等。這些問題的存在證明，醫用高分子材料在醫學上還有待改進和更新，才能更好地發揮其在醫療中的效果。

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譚桂龍（1993-），男，本科，池州學院。