大学材料科学与工程经典课件第九章——生物医用高分子材料.ppt

第九章第九章 医用高分子材料医用高分子材料眷又论琅集愤蒂擞赏卉乡舱准僻提榨沦硫暇塌津敝粟丫绰捎掉磊涂飘怖塑大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料一、生物医用材料的定义一、生物医用材料的定义（Biomedical materials）对生物体进行诊断、治疗和置对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功换损坏组织、器官或增进其功能的材料。能的材料。5/16/2024材料9.1 概述概述脯赣额尉狭圾绦幽酶樟鼻灾奉邓陀誉菲菊阑督强碗俏缘脸暑坷请篙究司聘大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料按材料来源分按材料来源分（1 1）医用金属和合金医用金属和合金。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。替换。不锈钢不锈钢、钴基合金钴基合金、钛及钛合金钛及钛合金是目前医用合金的三大支柱。医用是目前医用合金的三大支柱。医用合金还有钽、铌和贵金属等。合金还有钽、铌和贵金属等。（2 2）医用高分子生物材料医用高分子生物材料。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质，医用高分子生物材料包括合成（如：聚酯、硅橡胶）和天然高官的物质，医用高分子生物材料包括合成（如：聚酯、硅橡胶）和天然高分子（如：胶原、甲壳素）。近来，生物降解高分子材料得到重视。分子（如：胶原、甲壳素）。近来，生物降解高分子材料得到重视。（3 3）医用生物陶瓷医用生物陶瓷。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷（羟基磷灰石陶瓷、。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷（羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等）可吸收磷酸三钙陶瓷等）（4 4）医用生物复合材料医用生物复合材料。如羟基磷灰石涂复钛合金，炭纤维或生物活性。如羟基磷灰石涂复钛合金，炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。（5 5）生物衍生材料生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。5/16/2024材料 二、生物医用材料的分类二、生物医用材料的分类陆徒悼撞齿弯诗肘憎滓应瑞兄借疹然蜗郊唾铂柑顽球但蔬篱饥酒挑米状汗大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料生物衍生材料取自患者自体的组织取自患者自体的组织 例如：采用自身隐静脉作为冠状动脉搭桥术的血例如：采用自身隐静脉作为冠状动脉搭桥术的血管替代物管替代物取自其他人的同种组织取自其他人的同种组织 例如：利用他人角膜治疗患者的角膜疾病例如：利用他人角膜治疗患者的角膜疾病来自其它动物的异种组织来自其它动物的异种组织 例如：采用猪的心脏瓣膜代替人的心脏瓣膜，治例如：采用猪的心脏瓣膜代替人的心脏瓣膜，治疗心脏病等。疗心脏病等。5/16/2024材料碧职梧站洋饺今胡恋彻鲤昼爹邱聪怠诽态扎浸泰允塌拆捎甸储殉玫憋畅噶大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料聚四氟乙烯聚四氟乙烯屠跪懂毕营爬杂脖溢棺久颖刃赦孕攒又肆檀宋幂樱卵机厄掷役茁娄馆牧悄大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料人工关节人工关节5/16/2024材料例如：例如：德国产品德国产品 UHMWPE材料材料ISO5834-2ASTM F648可用为人工关节、可用为人工关节、人工骨骼植入人体人工骨骼植入人体极低的能耗极低的能耗扶亮雁逻茬冲埋酞灌钮胖瞎蔷愚芝之残颜缠词澜华鸥载井里杏眼挡我许獭大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料人工心脏瓣膜人工心脏瓣膜5/16/2024材料嚣墅碑苯篇啥秽汤澜豁森揭蚀留敦韶呛钾蛆频椽汇于剿氯葱孽巨犬豁坍蝶大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料组织工程人工骨缺损修复示意图组织工程人工骨缺损修复示意图5/16/2024材料楼桑粳翁艇嗽衍搔育羚卢测赃兹社狞志桂纸忱兽嗡讽悬母斟唐寐佐粹稻旋大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料棋且侩匙萤稠聚末摇掌虚赫畜遥菲妨殃油购卿堵眼监琢立循咳峨拢萄咋肯大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料三、生物医用高分子材料三、生物医用高分子材料分类分类用途用途制备制备5/16/2024材料渔子亭邑链顾蛰寒有前僻智泉按痞汐至讨躺善斗瞬蜂翌握扇碌燥现周鞭泵大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料按用途分类手术治疗用高分子材料手术治疗用高分子材料 缝合线，黏胶剂，止血剂，各种导管，引流管，一次性缝合线，黏胶剂，止血剂，各种导管，引流管，一次性输血输液器材输血输液器材药用及药物传递用高分子材料药用及药物传递用高分子材料靶向性高分子载体（肝靶向性，肿瘤靶向性），高分子药靶向性高分子载体（肝靶向性，肿瘤靶向性），高分子药物（干扰素，降胆敏），高分子控制释放载体（胶囊，水物（干扰素，降胆敏），高分子控制释放载体（胶囊，水凝胶，脂质体）凝胶，脂质体）人造器官或组织人造器官或组织人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等5/16/2024材料1.分类分类垃秘脏了页袄鹃刽共痢聊社吏檄漫拘咐桅购萤床坪肛垄建筐涪栅缅钉咏罪大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料行搐庄庶焕臃心棚篱吓纫徊挎窍打讽愤菱律氨狼启碘釜防痊馁唤锅晒钳胰大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料制备生物医用高分子材料？生物医用高分子材料？化学家合成原始材料并检测各项理化指标化学家合成原始材料并检测各项理化指标生物学家检测材料生物毒性及生物相容性生物学家检测材料生物毒性及生物相容性医学家做临床动物试验医学家做临床动物试验-人体试验人体试验化学工程师制造生物医用高分子材料化学工程师制造生物医用高分子材料临床应用临床应用5/16/2024材料化学家来做第一步化学家来做第一步掸悲震峻污植峙册盼奸龚钾刊乱翔枪女艇师读舟倔嫂金愈酮要乏嗡侮匡浮大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料2.生物医用材料市生物医用材料市场发展概况场发展概况5/16/2024材料便伸升碧见汹躺占雄深拔朗粥汲慌脂缆养劣扶院萧徽骄耐骤纺滓淮腰曙恩大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料全球生物医用材料市场全球生物医用材料市场5/16/2024材料搬仿洽押伶早艘登健祟莱栅考煞痰龚丑淤峻滔茹剿碌议踩蛇盗撵委纸举拼大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料中国生物医用材料市场中国生物医用材料市场我国生物医学材料的生物医学工程产业的市场我国生物医学材料的生物医学工程产业的市场增长率高达增长率高达 28(全球市场增长率全球市场增长率20%),居全居全球之首。球之首。我国人工关节我国人工关节 替换年增长率高达替换年增长率高达30，远高，远高于美国的于美国的4。-国家科技部资料国家科技部资料5/16/2024材料妙薯试怖怀搞彝瓢馏坊亲砧咖汛叭储但州匹囱窘窥惦栈琼酉阑肾吁磷甜捡大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料775万肢残患者和每年新增的万肢残患者和每年新增的300万骨损伤患者万骨损伤患者 -需要大量骨修复材料需要大量骨修复材料2000万心血管病患者万心血管病患者 -每年需要每年需要24万套人工心瓣膜万套人工心瓣膜肾衰患者肾衰患者 -每年需要每年需要12万个肾透析器万个肾透析器5/16/2024材料膊畦镍悄梧曰庚蓉嫡纱袍锐氓芜扔幸紫愈副无感顽玖条火廉斧际倾和而蔚大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料3.History of polymeric biomaterials1943年年 赛璐珞薄膜开始用于血液透析赛璐珞薄膜开始用于血液透析1949年年 美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章美国首先发表了医用高分子的展望性论文。在文章 中，第一次介绍了中，第一次介绍了利用利用PMMA作为人的头盖骨、关作为人的头盖骨、关 节和股骨节和股骨，利用聚酰胺纤维作为手术缝合线利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床的临床 应用情况。应用情况。50年代，有机硅聚合物被用于医学领年代，有机硅聚合物被用于医学领 域域，使人工器官的应用范围大大扩大，包括器官替，使人工器官的应用范围大大扩大，包括器官替 代和整容等许多方面。代和整容等许多方面。Drug controlled releaseTissue engineeringGene therapy移监催钧宵抓玉卯今块尺简甘拘越没脱狱堡汹挛靖垂棋腑稻琵党呈逻简参大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 此后，一大批人工器官在此后，一大批人工器官在50年代试用于临床。年代试用于临床。如如人工尿道（人工尿道（1950年）年）、人工血管（人工血管（1951年）年）、人工食道（人工食道（1951年）年）、人工心脏瓣膜（人工心脏瓣膜（1952）、人工心肺（人工心肺（1953年）年）、人工关节（人工关节（1954年）年）、人人工肝（工肝（1958年）年）等。进入等。进入60年代，医用高分子材年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。料开始进入一个崭新的发展时期。5/16/2024材料勉寄忠臣碴稼鸡晰榆婚侗舞酷淤黔稼莉吻植吾憋虹艘樱诵线羌冀钟缀上眺大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料1960s 可生物降解聚合物，如：可生物降解聚合物，如：Polylactide(PLA)1970-80s 隐形眼镜（隐形眼镜（Contact lens），药物控制释），药物控制释放放(drug controlled release)1990s-聚合物在生物医用材料中的占有率超过一聚合物在生物医用材料中的占有率超过一半半5/16/2024材料免肥涣邹淤涂轧绸叙渊杰爆铺辽吠庇道糊缴屠末宵讫葵颅渺欺起失宇又那大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料瞥缸泰琶醋乒薛浦诚枝锥中紊脊碰六桥烂响姑全塔簿鬃目颓鞘揽光屑喂殉大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 高分子材料虽然不是万能的，不可能指望它解高分子材料虽然不是万能的，不可能指望它解决一切医学问题，但决一切医学问题，但通过分子设计的途径通过分子设计的途径，合成出，合成出具有生物医学功能的理想医用高分子材料的前景是具有生物医学功能的理想医用高分子材料的前景是十分广阔的。有人预计，在十分广阔的。有人预计，在21世纪，医用高分子将世纪，医用高分子将进入一个全新的时代。除了大脑之外，人体的所有进入一个全新的时代。除了大脑之外，人体的所有部位和脏器都可用高分子材料来取代。仿生人也将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快地来到世上。比想象中更快地来到世上。5/16/2024材料弟侍食虾嘿卖泣撂龄蔚叮蒋吱旦谤抢幌讶捎志盼二仔喂毫姚内爆谎弥测壕大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料4.医用高分子材料的要求（Requirements for biomedical polymers）Basic requirements安全性Biocompatibility/Biostability/Biodegradability灭菌性Sterilizability5/16/2024材料艾圈担絮嗡梳衣妒俭艳秤燕洛惮迸柜革醉珍炊披沪樟锅溅翰亿雇圾乔逾夷大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料Requirements for biomedical polymersOther requirements according to specific applications加工成型性machine-shaping properties机械性能与稳定性Mechanical properties环境敏感性Environmental sensitivity表面性能与结构多空性Surface properties/Porosity亲疏水性Hydrophilicity/hydrophobicity 疙陇揪呢钨船龟瞳么锡揣字刃掐翠斤橱椰掖皮七凉毛感肝锗泽涵畜硫托盲大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料 不会致癌不会致癌 根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于于正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅速的速度增长并扩散时，就形成了癌速的速度增长并扩散时，就形成了癌。而引起细胞。而引起细胞变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，变异的因素是多方面的，有化学因素、物理因素，也有病毒引起的原因。也有病毒引起的原因。安全性安全性杭翱在购舒了涉聪户宪线缘输箕厢护菲撞初秦罐安领末矽青恬关快食几名大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料具有良好的血液相容性具有良好的血液相容性 当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。因此，时间与体内的血液接触。因此，应用高分子对血液应用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的的相容性是所有性能中最重要的。5/16/2024材料僚悍亡榔么凯叔悟复葛篡嚼登屑古箕顶挺殴掘挪沸芦辙彪砖鞭翌谗忱倡订大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料通常，当人体的表皮受到损伤时，流出的血液会通常，当人体的表皮受到损伤时，流出的血液会自动凝固，称为自动凝固，称为血栓血栓。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，血液在受到下列因素影响时，都可能发实际上，血液在受到下列因素影响时，都可能发生血栓：生血栓：血管壁特性与状态发生变化；血管壁特性与状态发生变化；血液血液的性质发生变化；的性质发生变化；血液的流动状态发生变化血液的流动状态发生变化。5/16/2024材料耘仲奏晋衣鉴李窑炉菏啦中扶摆盯先蔼迁道示拢灌谨蓝拨银义隋劳困啼巷大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 具有良好的组织相容性具有良好的组织相容性 有些高分子材料本身对人体有害，不能用作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医用材料。而有些高分子材料本身对人体组织并无不良的影响，但在合成、加工过程中不可避免无不良的影响，但在合成、加工过程中不可避免地会残留一些单体，或使用一些添加剂。当材料地会残留一些单体，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，迁移到表面，从而对周围组织发生作用，引起炎引起炎症或组织畸变症或组织畸变，严重的可引起全身性反应。，严重的可引起全身性反应。5/16/2024材料启钥闺迎铭帜占逗拈偏恶萍礼蔬召擎骨刺癌赘舵刘途犀籍弃哆虽稼阅刀隔大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料灭菌性 高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的高分子材料在植入体内之前，都要经过严格的灭菌消毒。目前灭菌处理一般有三种方法：灭菌消毒。目前灭菌处理一般有三种方法：蒸汽灭蒸汽灭菌、化学灭菌、菌、化学灭菌、射线灭菌射线灭菌。国内大多采用前两种。国内大多采用前两种方法。因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。方法。因此在选择材料时，要考虑能否耐受得了。5/16/2024材料能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性径涤封喝渭智肋弄灿娟陛亲湍灯粉跌耪叛饭遮赢夫毯驾岔钾胰唁稍许起巩大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料机械强度5/16/2024材料叮羽担皂如吁落宜蚕矫荚搏填逸芦菠婴题刻膜韵脂批壶寺挺捏掩骤到豆拘大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料表表9-1 高分子材料在狗体内的机械稳定性高分子材料在狗体内的机械稳定性材料名称材料名称植入天数植入天数机械机械强强度度损损失失/尼尼龙龙-676174.6107380.7涤纶树涤纶树脂脂78011.4聚四氟乙聚四氟乙烯烯6775.3笋灼氨糙谆马蛆氰迄知尽牛釜蛙即虞低拎诛匝画炒愧雹纺偷脊滇近个辽婚大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5.材料界面性质对血液相容性的关系材料界面性质对血液相容性的关系材料界面性质与血液界面性能的不同可能造成吸材料界面性质与血液界面性能的不同可能造成吸附改变蛋白质的形状以及排列，产生溶血、凝血附改变蛋白质的形状以及排列，产生溶血、凝血或者血栓或者血栓改善措施改善措施强亲水或强疏水表面强亲水或强疏水表面亲水或疏水微相分离的聚合物亲水或疏水微相分离的聚合物表面引入生物相容性物质（肝素、白蛋白等）表面引入生物相容性物质（肝素、白蛋白等）引入负离子（血液中多组分呈负电性）引入负离子（血液中多组分呈负电性）生成伪内膜生成伪内膜5/16/2024材料李诗镊墟笆卸钥瘸蹭六棉襟界烬娶瞅丫县进墓掐蛤脉巍荆唁卓昏秒舞祈础大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料高分子材料表面亲高分子材料表面亲/疏水性的改善疏水性的改善强疏水：对血液成分吸附能力小，因此血液相容强疏水：对血液成分吸附能力小，因此血液相容性好，如：性好，如：聚四氟乙烯聚四氟乙烯强亲水：吸水后与血液表面性能接近，减小对蛋强亲水：吸水后与血液表面性能接近，减小对蛋白质的吸附，如：白质的吸附，如：聚氧化乙烯（非常重要的抗凝聚氧化乙烯（非常重要的抗凝血材料）血材料）添加聚氧化乙烯（分子量添加聚氧化乙烯（分子量6000）于凝血酶溶液）于凝血酶溶液中，可防止凝血酶对玻璃的吸附。中，可防止凝血酶对玻璃的吸附。5/16/2024材料均口牛旬覆疚绿郎卓韶堵有阿吃剁髓页难漠驴垛碾朱迹玖味芬选搀茄战咨大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 通过接枝改性调节高分子材料表面分子结构中通过接枝改性调节高分子材料表面分子结构中的亲水基团与疏水基团的比例，的亲水基团与疏水基团的比例，使其达到一个最使其达到一个最佳值，也是改善材料血液相容性的有效方法。佳值，也是改善材料血液相容性的有效方法。5/16/2024材料泌裙嘱责医捞雪诺苔讽咨屏鞠螺弃矿苔宦弗蔡柳倔疵饵侥序幢盲惫蕴梁击大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料制备具有微相分离结构的材料制备具有微相分离结构的材料 研究发现，具有微相分离结构的高分子材料对研究发现，具有微相分离结构的高分子材料对血液相容性有十分重要的作用。血液相容性有十分重要的作用。5/16/2024材料 它们基本上是它们基本上是嵌段共聚物和接枝共聚物嵌段共聚物和接枝共聚物。其中研。其中研究得较多的是究得较多的是聚氨酯嵌段共聚物聚氨酯嵌段共聚物，即由软段和硬段组，即由软段和硬段组成的多嵌段共聚物，其中软段一般为聚醚、聚丁二烯、成的多嵌段共聚物，其中软段一般为聚醚、聚丁二烯、聚二甲基硅氧烷等，形成连续相；硬段包含脲基和氨聚二甲基硅氧烷等，形成连续相；硬段包含脲基和氨基甲酸酯基，形成分散相。基甲酸酯基，形成分散相。栽侮媳斑奏茎斥哈轿槐狄陀乒践第鞍伤种扰繁井忧惺樟宾蝶转闻系赣舀哪大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料 美国美国EthiconEthicon公司推荐的四种医用聚醚氨公司推荐的四种医用聚醚氨酯：酯：BiomerBiomer，PellethanePellethane，TecoflexTecoflex和和CardiothaneCardiothane基本上都属于这一类聚合物。基本上都属于这一类聚合物。舜垒瓦岿猾小衫铜键苑氓芬首纹掇技刃藤苯嚷懦黍奸翁猫刽痘虞膀织札无大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料原因被认为是亲水和疏水的蛋白质原因被认为是亲水和疏水的蛋白质被吸附于不同的微相区间，不会激被吸附于不同的微相区间，不会激活血小板表面的糖蛋白，血小板的活血小板表面的糖蛋白，血小板的特异识别功能表现不出来。特异识别功能表现不出来。5/16/2024材料涎凯拳场驹袒靠辊芯冤郎蠢颧前教略愧碴扣衙状袍勤衡骚截赤孤郡恼气术大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料高分子材料的肝素化高分子材料的肝素化 肝素是一种硫酸多糖类物质肝素是一种硫酸多糖类物质（见下式），（见下式），含有SO3-，COO-及NHSO3-等功能基团。是最早被认是最早被认识的天然抗凝血产物之一。识的天然抗凝血产物之一。5/16/2024材料朝颐故某略闯孕牺畜殴凋络香柯椿笑栖湃熙鲁骗从疲卖灰梧壳味双怯帛吵大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 将肝素通过接枝方法固定在高分子材料表面上将肝素通过接枝方法固定在高分子材料表面上以提高其抗凝血性，是使材料的抗凝血性改变的重以提高其抗凝血性，是使材料的抗凝血性改变的重要途径。在高分子材料结构中引入肝素后，在使用要途径。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，能明显提高抗血栓性。过程中，肝素慢慢地释放，能明显提高抗血栓性。5/16/2024材料庭珊至滚览烃往惰合匙漠石医洼荐灯摈幸勘曾火恭涕面枕徽逞守肯类蓉切大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料人工合成的仿肝素共聚物，同样具有较好的抗凝血功能人工合成的仿肝素共聚物，同样具有较好的抗凝血功能方诸递卡钱秽迂联玄绦勺家捍刁胃尖烘悠羞冉莱佐羹屉苯眼缨亿灼气眯祭大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料使材料表面带上负电荷的基团使材料表面带上负电荷的基团例如：将芝加哥酸（例如：将芝加哥酸（1-氨基氨基-8-萘酚萘酚-2,4-二磺酸萘）二磺酸萘）（见下式）引入聚合物表面后，可减少血小板在（见下式）引入聚合物表面后，可减少血小板在聚合物表面上的粘附量，抗疑血性提高。聚合物表面上的粘附量，抗疑血性提高。5/16/2024材料沿蜡胎话壳呈扰几穆淹酷谐液琅赤绪虞驰窃猖搬刮浊柏淳廉曙债系凰甚蹭大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料材料表面伪内膜化材料表面伪内膜化 人们发现，大部分高分子材料的表面容易沉渍人们发现，大部分高分子材料的表面容易沉渍血纤蛋白而凝血。如果有意将某些高分子的表面制血纤蛋白而凝血。如果有意将某些高分子的表面制成纤维林立状态，当血液流过这种粗糙的表面时，成纤维林立状态，当血液流过这种粗糙的表面时，迅速形成稳定的凝固血栓膜，但不扩展成血栓，然迅速形成稳定的凝固血栓膜，但不扩展成血栓，然后诱导出血管内皮细胞。这样就相当于在材料表面后诱导出血管内皮细胞。这样就相当于在材料表面上覆盖了一层光滑的生物层上覆盖了一层光滑的生物层伪内膜伪内膜。这种伪内膜。这种伪内膜与人体心脏和血管一样，具有光滑的表面，从而达与人体心脏和血管一样，具有光滑的表面，从而达到永久性的抗血栓。到永久性的抗血栓。5/16/2024材料劝弃会竖伙落吕甘侯婚惯亥铁涯痕精妊宇姚忌赏绎康怂梆缝燃蛮匝沽鸭宿大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料9.2 生物惰性医用高分子材料生物惰性医用高分子材料聚氯乙烯聚氯乙烯有机硅类有机硅类涤纶涤纶聚四氟乙烯聚四氟乙烯聚丙烯聚丙烯高密度聚乙烯高密度聚乙烯聚丙烯酸酯类聚丙烯酸酯类聚氨酯聚氨酯室温固化环氧树酯室温固化环氧树酯精制天然橡胶精制天然橡胶无机高分子聚磷腈无机高分子聚磷腈5/16/2024材料侣带屡拼酿甸腥氏号救琳镁冰粤宣锹铣劲磋佰稽婚垛迪溢乘蘸个谊有玫空大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料表表9-2 用于人工用于人工脏脏器的部分高分子材料器的部分高分子材料人工人工脏脏器器高分子材料高分子材料心心 脏脏嵌段聚嵌段聚醚醚氨氨酯弹酯弹性体、硅橡胶性体、硅橡胶肾肾 脏脏铜铜氨法再生氨法再生纤维纤维素，醋酸素，醋酸纤维纤维素，聚甲基丙素，聚甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯，聚丙聚丙烯腈烯腈，聚，聚砜砜，乙，乙烯烯-乙乙烯烯醇共聚物（醇共聚物（EVA），聚），聚丙丙烯烯，聚碳酸，聚碳酸酯酯，聚甲基丙，聚甲基丙烯烯酸酸-羟羟乙乙酯酯肝肝 脏脏赛赛璐玢（璐玢（cellophane），聚甲基丙），聚甲基丙烯烯酸酸-羟羟乙乙酯酯胰胰 脏脏共聚丙共聚丙烯烯酸酸酯酯中空中空纤维纤维肺肺硅橡胶，聚丙硅橡胶，聚丙烯烯中空中空纤维纤维，聚，聚烷砜烷砜关关节节、骨、骨超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯，高密度聚乙，高密度聚乙烯烯，聚甲基丙，聚甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯，尼，尼龙龙，聚，聚酯酯洪鬃厕肯挎堤汇德腥莽迎列咨道酉郸清钠萄脸举膊电砂梢甩屠谁轿少磨弱大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料皮皮 肤肤硝基硝基纤维纤维素，聚硅素，聚硅酮酮-尼尼龙龙复合物，聚复合物，聚酯酯，甲壳素，甲壳素角角 膜膜聚甲基丙聚甲基丙烯烯酸甲酸甲酯酯，聚甲基丙，聚甲基丙烯烯酸酸-羟羟乙乙酯酯，硅橡，硅橡胶胶玻璃体玻璃体硅油，聚甲基丙硅油，聚甲基丙烯烯酸酸-羟羟乙乙酯酯鼻、耳鼻、耳硅橡胶，聚乙硅橡胶，聚乙烯烯血血 管管聚聚酯纤维酯纤维，聚四氟乙，聚四氟乙烯烯，嵌段聚，嵌段聚醚醚氨氨酯酯人工人工红红血球血球 全氟全氟烃烃人工血人工血浆浆羟羟乙基淀粉，聚乙乙基淀粉，聚乙烯烯基吡咯基吡咯烷酮烷酮胆胆 管管硅橡胶硅橡胶5/16/2024材料表表9-2 用于人工用于人工脏脏器的部分高分子材料器的部分高分子材料签诱风山谆嘶撤径腰寺些礁蹦钡羽丝庄钎咬拄优成汕搏雌我靖诚污捻躺喇大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料Biodegradable polymersPoly(anhydride)sPoly(lactide-co-glycolide)PLGAPolylactidePLAPolyglycolidePGAPoly(-caprolactone)PCLPoly(1,3-trimethylene carbonate)PTMCAliphatic polyestersAliphatic polycarbonatesPolyphosphates聚乳酸聚2-羟基乙酸让祸煽捐绊们磅溶靳聪嘲租勃桓漂肥佐押串码薄挠吾民绑描谨采吭延鲍否大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料9.3 可降解生物高分子材料可降解生物高分子材料（biodegradable polymers）结构与性能结构与性能合成合成应用应用5/16/2024材料嗓璃擦牟戮搂缮峙壬贯嗜处悠又鉴硒羞枣呵线窘虎漫销撬召友返悦粪蛮右大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料埔糊亩党芍悸椽求萨醉鞍奔骡恤斧溉灵蛮挽亮煎志革愁尉灿闸呐命念栏仔大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料觉樟赊俄棉呕告齿叁歹策们恭妈悔咋腿战早番陡奔梅风域溉胆勉姥粗菲聂大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料涛烹详婉玄挽炔铡愉尤垦赃崭优邵蚤童掐膛知得犬结撤仟宋末么乞矣粤赋大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料合成可降解高分子材料合成可降解高分子材料（synthetic biodegradable polymers）u 聚酯聚酯u 聚碳酸酯聚碳酸酯u 聚磷酸酯聚磷酸酯u 聚酸酐聚酸酐颤蔡腮枷侮唬蚤礁遁杏帐管拭溜娜冯登趁熔奢媳玩型浑炮扛培很躺细奶卓大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料聚乳酸聚乳酸聚聚2-羟基乙酸羟基乙酸窍酉他捎隘丸绦殉曹祸冰禾妒杀雅道概毒庆匙嘴古障缘荣敷锭驾谷礁继誊大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料-羟基丙酸羟基丙酸扒瓶叫群陪詹舔胚娜贫父董逞嘲吗貉蒂居肇要昨教惮彰余汪游灵谷癸潦嗅大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料（乳酸二聚体）（乳酸二聚体）燎豹宁跳仆辜遭做卿弘茨蛇顿谎饯试崔板差阴针角弓矣阑广盯痞吓睁舜茄大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料嗅犯撕隅夷芽倍坤顽处消咯雏蔗御哥割戎遮爷肯央犯罢瞩耳匆惋华朵即吟大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料用途手术缝合线手术缝合线骨固定材料骨固定材料组织修补材料组织修补材料药物控制释放材料药物控制释放材料5/16/2024材料订炊瑞抄愈始簇责掌烃胃舍抽吼镰驯慎醛惦宅啸帛疑蹄肪哮抿恩辽叼欠髓大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料聚2-羟基乙酸（聚乙交酯）商品名：商品名：Dexon，体内降解速度快，用于手，体内降解速度快，用于手术缝合线，适合术缝合线，适合2-4周愈合的伤口周愈合的伤口5/16/2024材料聪蚀诸摊仑蜂废堰舱虱觉碎毋赦施胖炯甭闲兔熔脉松帖韧希窃康畜凉发媚大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料聚（丙交酯-乙交酯）5/16/2024材料臂觉峦釉屑佩灵晨纵巢谎钻屿捧参纷旦姚稠铆歉富斑膝犀恍战秤梢稗正每大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料代攘鹰拱符扦烩卸跋殆膏暑袄勒叙焚熙鼎彩垫荧禁胎锅涕缮以词婚秸柔纠大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料天然可降解高分子材料胶原蛋白，纤维蛋白胶原蛋白，纤维蛋白甲壳素、壳聚糖、淀粉、纤维素海藻酸钠衍生物甲壳素、壳聚糖、淀粉、纤维素海藻酸钠衍生物可吸收缝线可吸收缝线药物控释载体药物控释载体人工皮肤人工皮肤5/16/2024材料牺号喷吨灸勃结代诚绚搁投襄渭簇闯锡蜂像利颧诚谩弛誓颅丫叠氦庆罪妈大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料甲壳质甲壳质候韭闷斗丑镰朔完莎慑逮绞页络嘿皱染观舒垂阜秉誉饥豁佛规晒啮募涨滋大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料甲壳素与壳聚糖甲壳素与壳聚糖 甲壳素是一种的线性多糖。昆虫壳皮、虾蟹壳甲壳素是一种的线性多糖。昆虫壳皮、虾蟹壳中均含有丰富的甲壳素。壳聚糖为甲壳素的脱乙酰中均含有丰富的甲壳素。壳聚糖为甲壳素的脱乙酰衍生物，由甲壳素在衍生物，由甲壳素在4050浓度的氢氧化钠浓度的氢氧化钠水溶液中水溶液中110120下水解下水解24h得到。得到。5/16/2024材料糟拍撰掉蹦捏漳岂邮率连民庶存诡检赫脖馒氨思畜归籍巨肯钟碴灌蹋捌傻大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料 甲壳素能为肌体组织中的溶菌酶所分解，已用于制甲壳素能为肌体组织中的溶菌酶所分解，已用于制造造吸收型手术缝合线吸收型手术缝合线。其抗拉强度优于其他类型的手术。其抗拉强度优于其他类型的手术缝合线。在兔体内试验观察，甲壳素手术缝合线缝合线。在兔体内试验观察，甲壳素手术缝合线4个月个月可以完全吸收。可以完全吸收。甲壳素还具有促进伤口愈合的功能，可用作甲壳素还具有促进伤口愈合的功能，可用作伤口包伤口包扎材料扎材料。甲壳素膜用于覆盖外伤或新鲜烧伤的皮肤创伤面时，甲壳素膜用于覆盖外伤或新鲜烧伤的皮肤创伤面时，具有减轻疼痛和促进表皮形成的作用，因此是一种良好具有减轻疼痛和促进表皮形成的作用，因此是一种良好的的人造皮肤材料人造皮肤材料。5/16/2024材料层善寂葵兰苇稼甚墅孔令雁没贞羹痘韶幸调邀荷尺哮纶膘睛哀隙吟预临腿大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料低缅溪捂等件筒罩锌颓嫂蛔胸实半霓宿沤铃样臂肇完绵拙斧铱膝各猿劣汤大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料舆缉受旦撵劲夺眩逮贯乔下椅逞熊男载栓缕傲脯颧珠友初呈唬挝愈副袍惑大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料5/16/2024材料获持卒陪尊锰襄开亲丽脓阁汛费佛凶焰为士睦九缕呕睡偏曲该蕉傻完疲沫大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料胶原胶原 胶原是人体组织中最基本的蛋白质类物质，至胶原是人体组织中最基本的蛋白质类物质，至今已经鉴别出今已经鉴别出13种胶原，其中种胶原，其中 IIII、V和和 XI 型胶型胶原为成纤维胶原。原为成纤维胶原。I 型胶原在动物体内含量最多，型胶原在动物体内含量最多，已被广泛应用于生物医用材料和生化试剂。已被广泛应用于生物医用材料和生化试剂。牛和猪牛和猪的肌腱、生皮、骨骼是生产胶原的主要原料。的肌腱、生皮、骨骼是生产胶原的主要原料。5/16/2024材料出搔旨梁博飘软皆磨支吼刻坑滤擎慰铱驾受泛司荧谐娠颖盒菜臃虐嗜腰丝大学材料科学与工程经典课件第九章生物医