生物医用高分子材料指用于生理系统疾病诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能高分子材料
生物医用高分子材料功能
医用高分子材料属于种特殊功能高分子材料通常用于对生物体进行诊断、治疗、及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用
生物医用高分子材料发展前景
我国医用高分子材料研究起步较早、发展较快目前约有50多单位从事方面研究,现有医用高分子材料60多种,制品达400余种,用于医疗聚甲基丙烯酸甲酯每年达300 t而,我国医用高分子材料研究目前仍处于经验和半经验阶段[5],还没有能够建立分子设计基础上因此,应该材料结构与性能关系,材料化学组成、表面性质和生命体组织相容性之间关系依据来研究开发新材料医用高分子材料要应用于生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性和加工性等严格要求生物医用材料研究和发展方向主要包括下几方面:
1 、组织工程材料
组织工程应用生命科学与工程原理和方法构建生物装置,来维护、增进人体细胞和组织生长,恢复受损组织或器官功能主要任务实现受损组织和器官修复或再建,延长寿命和提高健康水平其方法:特定组织细胞种植于种生物相容性良好、被人体逐步降解吸收生物材料上,形成细胞-生物材料复合物;生物材料细胞增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境;随着材料降解和细胞繁殖,形成新与自身功能和形态相适应组织或器官种具有生命力活体组织或器官能对病损组织或器官进行结构、形态和功能重建,并达永久替代
2、生物医用纳米材料———药物控释材料及基因治疗载体材料
高分子药物控制释放体系仅能提高药效,简化给药方式,大大降低药物毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系使药物预定部位,按设计剂量,需要时间范围内,定速度体内缓慢释放,从而达治疗某种疾病或调节生育目次性注射或口服高分子疫苗制剂开发,克服普通疫苗需多次注射方能奏效缺点,而深受人们重视高分子避孕疫苗研制又人类生育调节提供简便、无毒副作用、十分安全新方法,并有能成未来控制人口增长重要措施基因治疗导入正常基因于特定细胞(癌细胞),对缺损或致病基因进行修复,或者导入能够表达出具有治疗癌症功能蛋白质基因,或导入能阻止体内致病基因合成蛋白质基因片段来组织致病基因发生作用,从而达治疗目基因疗法关键导入基因载体,只有借助载体,正常基因才能进入细胞核内目前,高分子纳米材料和脂质体基因治疗理想载体,具有承载容量大、安全性能高特点近来新合成树枝状高分子材料作基因导入载体值得关注
3、复合生物材料
作硬组织修复材料主体,复合生物材料受广泛重视,具有强度高、韧性好特点,目前已广泛用于临床通过具有同性能材料复合,达取长补短效,有效地解决材料强度、韧性及生物相容性问题,生物材料新品种开发有效手段提高复合材料界面之间相容性复合材料研究主要课题根据使用方式同,研究较多合金、碳纤维/高分子材料、无机材料(生物陶瓷、生物活性玻璃)、高分子材料复合研究
4、生物材料表面改性永久性课题
除了设计、制备性能优异新材料外,还通过对传统材料进行表面化学处理、表面物理改性和生物改性提高材料性能材料表面改性生物材料研究永久性课题:选用合成高分子材料制造人造器官时,用共聚方法,把两种上高分子合成起,使材料分子亲水基团稀稀落落分布于各处,呈微观体均匀结构状态,样大大提高抗血栓功能展望未来,高新技术注入极大地增强医用高分子材料产业活力常规医学材料应用所面临人工关节失效磨损碎屑问题,心血管器件抗凝血问题,材料降解机制问题,评价材料和植入体长期安全性、靠性靠方法和模型等问题有望得改善同发达国家相比,我国医用高分子相关产业规模及研究开发水平都还有较大差距我国加入WTO医用材料产业面临重大挑战和机遇,所应国家大力支持下,跨部门、跨学科通力合作,通过走自力更生与技术引进相结合之路,生物材料、分子设计、仿生模拟、智能化药物控施等方面重点投入医用高分子材料必造福人类作出更大贡献