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1、1医用高分子材料化学工程学院 学号：1043082085 姓名：王永飞摘要：随着近年高分子材料在社会的各个领域的广泛应用，尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合药物材料。对医用高分子材料的目前需求做了简要分析，介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求，并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。关键
2、词：医用高分子材料 人工器官 对人体健康的促进相容性前言：现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的功能要求，这是大多数金属材料和无机材料难满足的；而合成高分子材料与生物体（天然高分子）有着极其相似的化学结构，化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近，从而可能用聚合物制作人工器官，作为人体器官的替代物。另外，除人工器官用材料之外，医用高分子材2料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开，它们被统称为医用高分子材料。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料，是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高
3、分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，是科学技术中的一个正在发展得新领域。不仅技术含量和经济价值高，而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重要大意义，它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。一、 医用高分子材料的概念及简介医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征，如其本身是惰性的，不参与药的作用，能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效，对有机组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的新型技术合成高分子材料，用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一
4、类根据医学的需求来研制与生物体结构相适应的、在医疗上使用的材料。包括体外应用的高分子材料、体内应用的人工内脏、口腔齿科材料、高分子药物、高分子诊断试剂、高分子免疫制剂等。3二、 医用高分子材料的发展历程医用高分子材料的发展和应用由于人体主要由高分子材料组成，因此医用高分子材料的应用有着久远的历史，公元前 3500 年，古埃及人就用棉花纤维、马鬃等缝合伤口；在公元前 2500 年的中新材料概论中发现有假牙、假鼻、假耳等。1851 年发明天然橡胶硫化方法之后，开始采用硬胶木制作人工牙托和颚骨。进入 21 世纪，高分子科学迅速发展，新的高分子材料不断出现，为医学领域提供了更多的选择余地。1936 年
5、人类发明了有机玻璃，将其用于制造假牙和补牙，并至今仍在使用。1943 年，赛露珞薄膜开始用于血液渗析，1950 年开始用有机玻璃做人工股骨。50 年代有机硅聚物用于医学领域，使人工器官的应用范围扩展到了包括器官替代和美容等许多方面。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 年） 、人工心肺（1953 年） 、人体关节（1954 年） 、人工肝（1958 年）等人工器官，均在 50 年代试用于临床。进入 60 年代以后，人们开始针对医学应用的客观需要来设计合成医用高分子材料，如美国国立心肺研究生开发的血液相容性高分子材料，可用于与
6、血液接触的人工器官（如人工心脏等）的制造。从 70 年代开始，医用高分子材料开始快速发展，到 80 年代在发达国家基本形成了一个崭新的生物材料产业。据统计，目前世界范围内已经应用的医用4高分子材料有 90 多个品种，1800 多种制品。医用高分子材料根据来源、应用目的、组织与材料的相互作用情况等可分为多种类型。按来源来分，可分为天然医用高分子材料（如胶原、纤维素、甲壳素等）和人工合成高分子材料（如聚氨酯、硅橡胶等） 。按用途来分，有硬组织高分子材料、软组织高分子材料、高分子药物和药物控制释放高分子材料等。医用高分子材料的应用范围主要包括四个方面：一是人工器官，包括人工血管、人工皮肤、人工软骨、
7、人工心脏、人造血、人工肾、人工胰脏、人工肝等；二是药物制剂，尤其是药物控制释放试剂；三是诊断检测，如快速响应、免疫诊断微球等；四是生物工程领域，如体外组织培养等，包括细菌培养基、细胞融合添加剂、细胞分离、病毒盒细菌的清除等。常见的医用高分子材料有硅橡胶、天然乳胶、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乳酸、聚乙烯醇等。医用高分子材料是近 20 年来发展十分迅速的一类功能高分子材料，包括体外应用的高分子材料、人工脏器材料、口腔齿科材料、高分子药物、高分子诊断试剂、高分子免疫制剂等。医用领域选用的高分子材料，应具有医学和生物学等方面的特殊要求，它比工业用的材料具有更高的要求，它们都有十分严格
8、的质量标准，以确保产品的安全性。为了使用高分子材料产品满足使用要求，除了要求材料及其5制品在理化性能、形态结构等方面符合医用要求外，必须进行多方面的试验，比如具有良好的生物相容性试验。材料与肌肤接触的部位和时间长短不同，对其生物学性能的要求也不同。三、 对医用高分子材料的要求：人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展，没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于临床医学，成为了现代医学界的重要支柱材料，合成高分子材料因与人体具有器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能，因而可以植入人体部分或全部取代有关器官。当前
9、研究主要集中在外科植入，不过对于高分子材料的要求也越来越高，现在重在提高材料对生物体的安全性，提高组织相容性和血液相容性，改善生物学性能，提高物理、器械、力学性能。四、 医用高分子材料的发展及展望医用材料的研究及发展方向：生物医用材料的研究及发展方向主要包括以下几个方面：组织工程在应用生命科学与工程的原理和方法构建一个生物装置，来维护、增进人体细胞和组织的生长，以恢复受损组织或器官的功能。它的主要任务是实现受损组织和器官的修复或在建，延长寿命和提高健康水平。其方法是：将特定组织细胞“种植”6于一种生物形容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料上，形成细胞生物材料复合物；生物材料的降解和细胞的繁
10、殖，形成新的与自身功能和形态相适应的组织和器官。参考文献：1徐海忠.生物医用材料产业将振翅欲飞EB/OL2003.06.132马建标，李晨曦.功能高分子材料M.第1 版.北京化学工业出版社，20003周达飞主编.材料概论.化学工业出版社.4凤兆玄，戚国威.医用高分子M.杭州：浙江大学出版社，1989.5杨国营.生物医用材料J.河北化工，20026张立英.我国医用高分子材料的发展现状.Vol.25 No.37谭英杰，梁玉蓉.Vol.25 No48张光亮，陈新兰，唐红定等编著.精细品化学20089郭圣荣主编， 药用高分子材料 ，人民卫生出版社.200910丁建东，医用高分子材料的发展与现代医学7和人体健康EB/OL ，2004.09.1311
