關於醫用高分子材料的功能性質和發展前景

一、 醫用高分子材料的定義和分類

醫用高分子材料有兩種定義。一種是廣義醫用高分子材料，涵蓋所有在醫療活動中使用的高分子材料，甚至包括藥劑包裝用高分子材料，醫療器械用高分子材料，醫用一次性高分子材料等。另外一種定義是指符合特殊醫用要求，在醫療領域應用到人體上，以醫療為目的的，具有特殊要求的功能型高分子材料。

醫用高分子材料按照材料的性質劃分包括生物惰性高分子材料

和可生物降解高分子材料兩類。前者是為了提高材料在使用過程中的生物相容性，不與相接觸的生物組織發生不利反應並延長其使用壽命。後者是醫療過程中需要臨時使用的材料，希望其功能發揮過後可以用無害的方式吸收分解。生物惰性材料要求不受體液中酶、酸、鹼等環境的破壞，主要有聚矽氧烷、聚乙烯等。多用於韌帶、肌腱、面板、血管、骨骼、牙齒、乳房等人體軟、硬組織器官的修復和替換。生物可降解材料需要有能在生物環境下發生分解的化學結構，主要有聚氨基酸、聚乳酸、多糖和蛋白質等；在醫療上主要用於手術縫合線、生物粘合劑、骨固定材料等。複合醫用材料是用兩種以上材料相互複合或者同類複合構成的，採用多種材料複合的方法能夠克服單一材料的某些缺點，獲得更好的使用效能。

二、 醫用高分子材料的特殊要求

由於醫用高分子材料直接用於醫療目的，有些需要長期接觸或者植入活體內部，因此對材料的要求比較高。醫用高分子材料的要求基本上可以分成三個方面。一是材料學方面的要求，要求材料滿足醫療過程中對其機械、物理和化學方面的標準，如機械強度、穩定性、外觀效果等。二是醫學方面的要求，如藥物的'控制釋放、人造血液的粘度、滲透壓、人造面板的促進癒合作用等均屬於醫療方面的要求。只有能滿足醫學方面要求的材料才具有臨床應用意義。除此之外，作為醫用高分子材料還必須滿足生物學方面的要求，要能夠和生物活體長期和平共處，就必須不影響活體正常的生物活動和適應活體的生理反應，並且耐受生理環境。生物活體對醫用高分子材料的一般要求包括以下幾項：1）血液相容性: 一般指不引起凝血，不破壞紅細胞，不破壞血小板，不改變血中蛋白，不擾亂電解質平衡。2)組織相容性：是指材料在於肌體組織接觸過程中不發生不利的刺激性，不發生炎症，不發生排斥反應，沒有致癌作用，不發生鈣沉澱。3）生物惰性：是指材料在生物內部環境下自身不發生有害的化學反應和物理破壞，也不對生物體產生不利影響。4）可生物降解性：在某些場合需要醫用高分子材料具有可生物降解性，即材料僅有有限的使用壽命，試用期過後材料可以被生物體分解和吸收。

三、 醫用高分子材料在我國的市場需求：

作為世界人口最多的國家生物材料的市場潛力十分巨大。據民政部門報告我國現有的肢體不自由患者已超過1500萬其中肢殘患者約800萬由類風溼引發的大骨節病患者有數百萬冠心病患者已超過1000萬白內障盲人約500萬牙缺損和牙缺失患者高達3億～4億人肝炎病毒攜帶者1.2億心血管病患者200萬需計劃生育的育齡婦女2000萬伴隨人口老齡化(60歲以上的老年人口已達1.39億人約佔全國人口的10.69%)的骨質疏鬆患者7000萬每年由於疾病、交通事故和運動創傷等造成的骨缺損和缺失患者人數近1000萬人需要進行顱頜面和胸部美容整形的人數有數千萬人。這還不包括數目龐大的各類軟組織、血液和器官疾病患者人數。我國醫用高分子材料研製和生產迅速發展初具規模已經成為一個新興產業總產值的增長率遠高於國民經濟平均發展速度。可見生物材料是一個巨大的產業生物材料的不可缺少性尤其是進口材料動輒上萬元的價格決定了我國必須加強具有自主智慧財產權的生物材料的研究開發。

五、醫用高分子材料的發展及展望：

我國醫用高分子材料的研究起步較早、發展較快。目前約有50多個單位從事這方面的研究現有醫用高分子材料60多種製品達400餘種用於醫療的聚甲基丙烯酸甲酯每年達300然而我國醫用高分子材料的研究目前仍然處於經驗和半經驗階段,還沒有能夠建立在分子設計的基礎上。因此應該以材料的結構與效能關係材料的化學組成、表面性質和生命體組織的相容性之間的關係為依據來研究開發新材料。醫用高分子材料要應用於生物體必須同時要滿足生物功能性、生物相容性、化學穩定性和可加工性等嚴格的要求。

六、醫用材料的研究和發展方向：

生物醫用材料的研究和發展方向主要包括以下幾方面組織工程是應用生命科學與工程的原理和方法構建一個生物裝置來維護、增進人體細胞和組織的生長以恢復受損組織或器官的功能。它的主要任務是實現受損組織和器官的修復或再建延長壽命和提高健康水平。其方法是將特定組織細胞種植於一種生物相容性良好、可被人體逐步降解吸收的生物材料上形成細胞生物材料複合物生物。