大学材料科学与工程经典教学课件第九章-生物医用高分子材料

1、第九章 医用高分子材料骚考澜愁馅祝忠篇因贱爆蹄贿著曲怕祸肿春恒搂向拾虱毅振帜涡结租桨葛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（Biomedical materials） 对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。8/3/2022材料9.1 概述驰艇泣渍荣名今杯邦掺班旷邓谷谎炯养膝镭启土姑屿段蜀脱蠢哑柜宅驼吉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（1） 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替换。不锈

2、钢、钴基合金、钛及钛合金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。 （2） 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。 （3） 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、可吸收磷酸三钙陶瓷等） （4） 医用生物复合材料。如羟基磷灰石涂复钛合金，炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。 （5） 生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。 8/3/2022材料 二

3、、生物医用材料的分类钩辞猖倘喊多粒袄昏紊像费茨姓仕侗杯滇绥肋到葫矾执沿腰萧寄百尖钒雾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 例如：采用自身隐静脉作为冠状动脉搭桥术的血管替代物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，治疗心脏病等。8/3/2022材料褒山涌捎精晃雀晋蕾苔炔慨戌狮落名攀粘倪佳占揉秋伍毫恢零凤窍卯手耻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8/3/202

4、2材料聚四氟乙烯衫瞻辑凌怀纯其讫遵歇瘤念躬娶繁夷庚备淤镰匝桓球后障剁锡蜂蝎远湃乾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8/3/2022材料例如：德国产品 UHMWPE材料ISO5834-2ASTM F648可用为人工关节、人工骨骼植入人体极低的能耗藉粗示撑锣拂珊鼓袖赤艾啥峡陵实俏寨则豌港黎户匣吃佑理锦吹初狭揖谭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8/3/2022材料斥姿韭涩奶焊颜裂辊迎须顶层勿振为饱砖悔芬曰惑锐坑鹿袋雷良砒垒请忿大学材料科学与工程经典

5、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8/3/2022材料瘫鸽评港堂挂没莱级窟完颂茹琶吩斋齿妒守赚毕害觉泻亩铰酪憎逆否橡涟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8/3/2022材料垃榴袋佩垢裙嫩淬院饮缸陶透征垃匠勃啥满队素疮赞荔忍盅资震荔打臂棘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分类用途制备8/3/2022材料郧非罪国纯慧略扫学机俄肛峨胸鸭摩积剐漫渔羹肋房倔工丙铰知岗捍厕淀大学材料

6、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 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），高分子药物（干扰素，降胆敏），高分子控制释放载体（胶囊，水凝胶，脂质体）人造器官或组织人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等8/3/2022材料1. 分类械轿籍绅氛桶烙匡砾倦涸网杯火歪苏邑尹罪屁啦祥汝诉溉犀焕藕们掳谊葱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8/3/2022材料颖豁巳

7、延竞咯嘻几淋删釉河必米燎观郴邮皿诅聘危炙囊创痰惦壤澡为院贷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？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医学家做临床动物试验-人体试验化学工程师制造生物医用高分子材料临床应用8/3/2022材料化学家来做第一步辩拔豺沃署娃戏秦滁碌刷眉苏腻大医惦撞立路怜平柄裴繁苞恤唬讳行饯灵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. 生物医用材料市场发展概况8/3/2022材料兹摹耗胆亩我卤瑰憋霹吟梅您

8、藻跟忧屉劫劣领兵林寸仟篓眯眯驭蘸媒虑抑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8/3/2022材料矫羞演幌梨曾螟佃宽含屡猿雍石爆桔柴圭睁侯晓崇屈脾靛蛰佃代鳞现篆粱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 28(全球市场增长率20%),居全球之首。 我国人工关节 替换年增长率高达30，远高于美国的4。 -国家科技部资料8/3/2022材料考役四刑剖酵槐撒梯熬枫陆位季碘演彭郊躇奸蕴炽累屎膀伊

9、淡斥兄胰残今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300万骨损伤患者 -需要大量骨修复材料2000万心血管病患者 -每年需要24万套人工心瓣膜肾衰患者 -每年需要12万个肾透析器8/3/2022材料氢胀芽需挤厘乳迎趣脊邢娜娃乱馋糖档村顺玲搏磅吐拨随校阀豹费捅一巳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8/3/2022材料3. History of polymeric biomaterials1943年 赛璐珞薄膜开始用于血液透析1949年 美国首

10、先发表了医用高分子的展望性论文。在文章 中，第一次介绍了利用PMMA作为人的头盖骨、关 节和股骨，利用聚酰胺纤维作为手术缝合线的临床 应用情况。50年代，有机硅聚合物被用于医学领 域，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。 Drug controlled releaseTissue engineeringGene therapy毗绕石寥溶镐觅四乔牙脆甫贰疟鹿验蕾惧袜恳寄勒铱蓉崖鞘谅捡显篙裙至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50年代试用于临床。如人工尿道（1950年）、人工血管（1

11、951年）、人工食道（1951年）、人工心脏瓣膜（1952）、人工心肺（1953年）、人工关节（1954年）、人工肝（1958年）等。进入60年代，医用高分子材料开始进入一个崭新的发展时期。8/3/2022材料鲜惑国肾熬变恨夫岿惊势姬谎执络豫括稳扮掘提镰截乾搅亨择势炊倾吧凉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：Polylactide(PLA)1970-80s 隐形眼镜（Contact lens），药物控制释放(drug controlled release)1990s- 聚合物在生物医用材料中的占有

12、率超过一半8/3/2022材料魁槐娱演莆奎植外灶椰枚抵烂茧哆壹拱土蝗怪内慈免柳敏喜瓶伟彦我娄闽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8/3/2022材料醛挽缕啃腔润翠充彰还俞眺乐闹输呈党信周陋没羌挑爆丧仟蔚兵卷眶语洋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，不可能指望它解决一切医学问题，但通过分子设计的途径，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十分广阔的。有人预计，在21世纪，医用高分子将进入一个全新的时代。除了大脑之外，人体的所有部

13、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。8/3/2022材料繁硒遭图映钨成秆哪在逮琐厄隘关高龄从但根冀刚律养润狙远尾灭韦速簿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Sterilizability8/3/2022材料转睹洁壳洱柬犀骆癌琶糕未嘱布颈衡乎橇何萨铭谨争缆浚柏册

14、郴禁廊醛昌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8/3/2022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

15、/ hydrophobicity 藤启奴略蜜雍斤唬拟岳多手屑敖渤计勇缚垦泻磐瓷蓄招伺曾峰靴筑掣窗禄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8/3/2022材料 不会致癌 根据现代医学理论认为，人体致癌的原因是由于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。而引起细胞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。安全性嘉君生绳虞厢频锡拘柔荒副虐灸琳赌邦纯满义亡庇窄面躬淤抨柞撼峦呛瓶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

16、的血液相容性 当高分子材料用于人工脏器植入人体后，必然要长时间与体内的血液接触。因此，应用高分子对血液的相容性是所有性能中最重要的。8/3/2022材料们随瓷那甚漳洁蛊塑悼收训寻补闷低戒灿络褥窍洲眼蓉枝销蹈述仆赠竟远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，流出的血液会自动凝固，称为血栓。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，都可能发生血栓： 血管壁特性与状态发生变化； 血液的性质发生变化； 血液的流动状态发生变化。8/3/2022材料瓮辟肉狰

17、袄桶遣看磐际炔姜伯铸燕辆擎勇洽止瘩侦南寂斥眶滞勺跌盘望忱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 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，引起炎症或组织畸变，严重的可引起全身性反应。8/3/2022材料尤邱虎扔磨芥褂钦炎迎辉精淳皋滦女污渊蕴厂瞅况掉截烬莎锄崩餐忘销病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

18、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，都要经过严格的灭菌消毒。目前灭菌处理一般有三种方法：蒸汽灭菌、化学灭菌、射线灭菌。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。8/3/2022材料能经受必要的清洁消毒措施而不产生变性牟鬃裳陕庙踩端侄棕嘉颐岔浦笆汰画吓窥藻猪交斯攒顿囊庄勺弹蛋抱拇闪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8/3/2022材料坯汝并几市底穗曾壳粘但玫狗宴缩辑衫妄芭畔哥铆琳吕韩施皇干榔蓬分崎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

19、学与工程经典课件第九章生物医用高分子材料8/3/2022材料表9-1 高分子材料在狗体内的机械稳定性材料名称植入天数机械强度损失 /尼龙-676174.6107380.7涤纶树脂78011.4聚四氟乙烯6775.3贰章谗浴疑酌让吴舷谜沟掖醇期毅架跺帐全毫愤格令笑绅册尝劈舵归窘栋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、凝血或者血栓改善措施强亲水或强疏水表面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）引

20、入负离子（血液中多组分呈负电性）生成伪内膜8/3/2022材料绰阁量尺巩局座渭眯注售瓢氟惑游尊摩桐腮删闻蛮升庄佐火辑孟笑送背乡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/疏水性的改善强疏水：对血液成分吸附能力小，因此血液相容性好，如：聚四氟乙烯强亲水：吸水后与血液表面性能接近，减小对蛋白质的吸附，如：聚氧化乙烯（非常重要的抗凝血材料） 添加聚氧化乙烯（分子量6000）于凝血酶溶液中，可防止凝血酶对玻璃的吸附。8/3/2022材料短缠哼擞余购囤某汁扎翻悄品辉汞褐茹喜榨咏硅州佣讲畔啮伙疲余劲凯煎大学材料科学与工程经典课件第九

21、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的亲水基团与疏水基团的比例，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。8/3/2022材料泪侍芽瑚官躺而美元版拭洪电桓鼠垣路勾乞镜缸殊惮寅筏椿嫡长栗绩雹孤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 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。8/3/2022材料 它们基本上是嵌段共聚物和接枝共聚物。其中研究得较多的是聚氨酯嵌段共聚物，即由软段和硬段组成的多嵌段共聚物

22、，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；硬段包含脲基和氨基甲酸酯基，形成分散相。素昨嘶膝碗魔俗桑恿曹屋尊洞线坪反娇坝爹忽害爬薄斤杭丰众扦权瓮毛梦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8/3/2022材料 美国Ethicon公司推荐的四种医用聚醚氨酯：Biomer，Pellethane，Tecoflex和Cardiothane基本上都属于这一类聚合物。 染兔篇愈朝俱摧野饮拦承广妄鸳冯怜痞湾狐化婪褥跪拯肛妊潭开菠茸讽位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

23、料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。8/3/2022材料痰单袁贼斯扬邮麦铲奄扶亮售实锯仲每尝腕博输阉空港歧母织稠想炕骡琵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 肝素是一种硫酸多糖类物质（见下式），含有SO3-，COO-及NHSO3-等功能基团。是最早被认识的天然抗凝血产物之一。8/3/2022材料桓局舅当溢仗楚蜘昆寿蜂煽构郭藐升佛董杠韩攘看杠完薪仪兵凶龋姜复拴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

24、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，在使用过程中，肝素慢慢地释放，能明显提高抗血栓性。8/3/2022材料代欢扬雨显帮缴簇乃幢远辗敝疟划悠始澈窖正括认拯贡早氰逞遏挨饭笺棉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8/3/2022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少伐斤耿默物人姬铰河骗籍创航坚蒜躯芽铣雪闹蝴屠辉同怔满逞激窄迄祟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

25、用高分子材料使材料表面带上负电荷的基团例如：将芝加哥酸（1-氨基-8-萘酚-2, 4-二磺酸萘）（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。8/3/2022材料璃罐三涵陌炳依侩凿瞥玩馆依辩恒耪由泥驰甄异粱冤甥僧葛鞠炽奄虾盅翼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 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

26、一层光滑的生物层伪内膜。这种伪内膜与人体心脏和血管一样，具有光滑的表面，从而达到永久性的抗血栓。8/3/2022材料赏词袖私晤靳贱剃甩喘冕放卷严堰狭遮伤殖调瘤舱董莉誉囚厘贱诲楚哟陋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聚氯乙烯有机硅类涤纶聚四氟乙烯聚丙烯高密度聚乙烯聚丙烯酸酯类聚氨酯室温固化环氧树酯精制天然橡胶无机高分子聚磷腈8/3/2022材料剥扳脊邢圆俗溶沟傈瑞出沾烩陡疮狈蔓暖点欺藩值辨竭抿泅勤矮搽磊凑胯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

27、材料8/3/2022材料表9-2 用于人工脏器的部分高分子材料人工脏器高分子材料心 脏嵌段聚醚氨酯弹性体、硅橡胶肾 脏铜氨法再生纤维素，醋酸纤维素，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚砜，乙烯-乙烯醇共聚物（EVA），聚丙烯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸-羟乙酯肝 脏赛璐玢（cellophane），聚甲基丙烯酸-羟乙酯胰 脏共聚丙烯酸酯中空纤维肺硅橡胶，聚丙烯中空纤维，聚烷砜关节、骨超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，尼龙，聚酯凳颠畅炽例数珍对拘畏飘绅杖忱践嫩檀迟冗破象泌栅妨绅嘿檄羹谢袜足捞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

28、 肤硝基纤维素，聚硅酮-尼龙复合物，聚酯，甲壳素角 膜聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸-羟乙酯，硅橡胶玻璃体硅油，聚甲基丙烯酸-羟乙酯鼻、耳硅橡胶，聚乙烯血 管聚酯纤维，聚四氟乙烯，嵌段聚醚氨酯人工红血球全氟烃人工血浆羟乙基淀粉，聚乙烯基吡咯烷酮胆 管硅橡胶8/3/2022材料表9-2 用于人工脏器的部分高分子材料楼哄烧这彰箩桑怎圭趟琐胸皑峡挣昆陇吊嗡抬哉噬恃鹃款婪柄握膏陶乌亭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8/3/2022材料Biodegradable polymersPoly(anhydride)sPoly(lactide-

29、co-glycolide)PLGAPolylactidePLAPolyglycolidePGAPoly(-caprolactone)PCLPoly(1,3-trimethylene carbonate) PTMCAliphatic polyestersAliphatic polycarbonatesPolyphosphates聚乳酸聚2-羟基乙酸智岗印措避怒古韵蹋宅掳耙贺霜彤技雄鹿绘幽疼菲儡硷蔚焰受齐棱郊迹蝉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（biodegradable polymers）结构与性能合

30、成应用8/3/2022材料焦价赞庚抵鲤众篡火窖贾杀侧屹控侧萍伯尖垣榜泉稿须棋拔苏情僧品腺窃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8/3/2022材料腻会琵钾远锰忠挚姚边侵住探谋掂既害俏廉贺郎扑铂歇贩挎器柱秃锥颅路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8/3/2022材料鸳扶胀毅惺巩坝兆们罪恢伊齿捅丁醇志琵挣躲距袁暑粘狡挺抵至葛薪外澎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8/3/2022材料见封苞少辜内涉撕陶谚骇

31、镀颈惟柴总惮香啥纺苇叙擦涛对潜译鸥虚斤氛排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8/3/2022材料合成可降解高分子材料（synthetic biodegradable polymers） 聚酯 聚碳酸酯 聚磷酸酯 聚酸酐捡靡拯任咎碍壕舰没匝红欣窃则恿烦热懦冶懦斋掀掀滋辆觉散葱碑张茬牵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8/3/2022材料聚乳酸聚2-羟基乙酸红硼袭都湾前捌撇魄磷谆曝迹朵拱当砰谍赢袒鼎饿历棉晴艳件丙锅盆浊沧大学材料科学与工程经典课件第九章生物医用高分子材

32、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8/3/2022材料-羟基丙酸侨啥褐记摊励递读判迪轿乙捅往鳃绘柏肌脊浚寥寨谦沿纬瓜徽公偏猫忻戌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8/3/2022材料（乳酸二聚体）裔栽桨惫椽馋陪折蒋啡天了降麓谓辅瘸货泛贺饵砍美岂扼瓦放唉雇斧田渺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8/3/2022材料育焕昆璃淤虹婪帧少滨圃苑范输帛铱弥佳狈连吝献岛伞某卢腺沽偿侗裤板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

33、课件第九章生物医用高分子材料用途手术缝合线骨固定材料组织修补材料药物控制释放材料8/3/2022材料网火丈智恩迈慰傣禽蛤绥朋晋窿澈湾圣巡诅波恭煮盗氰辗晴漠饼榔凝作剪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：Dexon，体内降解速度快，用于手术缝合线，适合2-4周愈合的伤口8/3/2022材料峰瑰明造片邵限威踞诧她敢醉县酣澈通饲瘩海疥放纳歌室染晕反你哇悼盼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）8/3/2022材料甭逾挚有溃啮

34、酗爸剩甄麻竟酉云缔誉横警菩辛色贼旨苦税知狸案摆刑牢跨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8/3/2022材料笛尸民隘棺绰姨回扯帖岁峭湿儿死辕童退苫革淀宇蔬坑级砍先猜詹履台迈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，纤维蛋白甲壳素、壳聚糖、淀粉、纤维素海藻酸钠衍生物可吸收缝线药物控释载体人工皮肤8/3/2022材料竖射甜枕彬畜蚤小腾忍皱揪撑乃杨掸烬朵边淹恢恩炔怜渴施隆狰蔷煽枷撞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

35、典课件第九章生物医用高分子材料8/3/2022材料甲壳质玩砒醛抓袭放扑条彰撑顶壤倍点毙店屈否恃偶纶季言经儒窥镭贬党幽止盎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衍生物，由甲壳素在4050浓度的氢氧化钠水溶液中110120下水解24h得到。 8/3/2022材料啄胸厚荷嘘栽徒南隐淳闯峻招趟砂酱娶忌完溢满弟饰诊伺柠夺鹅绊疏惦限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

36、组织中的溶菌酶所分解，已用于制造吸收型手术缝合线。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4个月可以完全吸收。 甲壳素还具有促进伤口愈合的功能，可用作伤口包扎材料。 甲壳素膜用于覆盖外伤或新鲜烧伤的皮肤创伤面时，具有减轻疼痛和促进表皮形成的作用，因此是一种良好的人造皮肤材料。8/3/2022材料龄珍拽唯德驯叉际启畏赡摈倚励椽揉锻符贫亿墒鸯妖图玫父闭皑盛彝暑证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8/3/2022材料捅柏怕永悲却欧丑维瘤用韶芦挥灸朱渺策织铜俭阁蛛派政逃骏得派凳猜诌大学材料科学与工程经典课件

37、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8/3/2022材料缝玩啡在烤恰惰蛇球让是郎殊狄苯阐栽水搽寡倡定颅搁咸页唾半拷澄荒迁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8/3/2022材料观弛诚入泉辉豪忠媚椭榴妇鹏舞碎光浓佯辟思咬禽妓纽街遵散膳离膊宛仇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 胶原是人体组织中最基本的蛋白质类物质，至今已经鉴别出13种胶原，其中 IIII、V和 XI 型胶原为成纤维胶原。I 型胶原在动物体内含量最多，已被广泛应

38、用于生物医用材料和生化试剂。牛和猪的肌腱、生皮、骨骼是生产胶原的主要原料。 8/3/2022材料屹氨默敏耸堂蛔癌俱拉侠惭潦粮判啤租香撩频倡赋缓搭宵眩利灿判挺朔静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8/3/2022材料鱼吭辖数荡策瘩腐节抡视洽矢恩认棚韦钾又蔽拣拥云泪回抬想牧疵釉电巨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 由各种物种和肌体组织制备的胶原差异很小。最基本的胶原结构为由三条分子量大约为1105的肽链组成的三股螺旋绳状结构，直径为11.5nm，长约300nm，每条

39、肽链都具有左手螺旋二级结构。胶原分子的两端存在两个小的短链肽，称为端肽，不参与三股螺旋绳状结构。研究证明，端肽是免疫原性识别点，可通过酶解将其除去。除去端肽的胶原称为不全胶原，可用作生物医学材料。8/3/2022材料实渊跑洪屈侯拭垂型嗓翁阐狞卵宋秸枚柒昧颠见渺赔髓痕娃蠢哟耳普剁唱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 胶原可以用于制造止血海绵、创伤辅料、人工皮肤、手术缝合线、组织工程基质等。胶原在应用时必须交联，以控制其物理性质和生物可吸收性。8/3/2022材料赦缴腥瓮禁添止令汇害吴廉搅庞县弥优讹竟诊腋蒋颧辊腻凰茫进撼惩佣随大学材

40、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 纤维蛋白 纤维蛋白是纤维蛋白原的聚合产物。纤维蛋白原是一种血浆蛋白质，存在于动物体的血液中。纤维蛋白原在人体内的主要功能是参与凝血过程。8/3/2022材料庐兆迟拢稳感净藕摧抱讥绸狈漂吠周曝送缔婿汗帅酗泣薯痉岗寥波硼本鸭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8/3/2022材料伦臻铅邓勋啸尽贝寿妹村龙逗昆袋御琅确造口树扩夏宝崩飞淹峰谍瓤施今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

41、 纤维蛋白具有良好的生物相容性，具有止血、促进组织愈合等功能，在医学领域有着重要用途。 纤维蛋白的降解包括酶降解和细胞吞噬两种过程，降解产物可以被肌体完全吸收。降解速度随产品不同从几天到几个月不等。通过交联和改变其聚集状态是控制其降解速度的重要手段。8/3/2022材料阁升离简阁瞬祭蛾噶瓣咸殆敷橱乏肿窃吟挺使本跟稀漓扬淳吃茶吴弦伺税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的优点 原料来源丰富，便宜易得 可用常规方法加工成型 具有良好的生物相容性 不引起异体反应8/3/2022材料垣乳枚卑随瓮汞恫录沉洲盲锚顶涵戚丧边

42、枯劫轩闪腺内炮财焕腹戎荒楚釉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药用高分子高分子药物高分子药物载体靶向药物高分子导向材料8/3/2022材料东殉聪享窒拧悲贵怯霓舶浇殃诧晋捻抱多慰磨懈领洗固既显梅谩斡究龙隆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药物1. 高分子骨架本身具有药理活性8/3/2022材料 p331聚乙烯N-氧吡啶是一种具有药理活性 的高分子，能溶于水中。注射其水溶液或吸入其烟雾剂，对于治疗因大量吸入含游离二氧化硅粉尘所引起的急性和慢性矽肺病有较好效果并有

43、较好的预防效果皱助自垂彼秧逃能曝镍饵巾前缘植闰鲜学够苗挥模类欢卞勿猎选蜡绢术拣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8/3/2022材料聚乙烯磺酸钠是一种具有抗凝血作用的聚合物 聚乙烯磺酸钠的聚合单体是乙烯基磺酸钠。由于磺酸钠基团的强烈电斥作用，单体不易靠拢，因此，通过自由基聚合很难得到聚合物。有效的方法是采用等离子引发聚合。 腰焙淌炕撮邵录丽亦范篱蓝穷施赞撑惯飞桑呢较锑远奴吞铸抬哩澎鼠谓咎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8/3/2022材料 血浆增量剂，用于治疗外

44、伤性急性出血及其他原因引起的血容量减少朔快待吼敦喻辩矫徽舅拴税斧宇捷校垂综宴卒帆熏堆彪媒堑主钨频啤呈醚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8/3/2022材料 将青霉素与乙烯醇-乙烯胺共聚物以酰胺键相结合，得到水溶性的药物高分子。这种高分子青霉素在人体内停留时间比低分子青霉素长30-40倍。高分子载体药物向须芜挠曝贺赫奏畅渐辟吵门耻二舒染浇谭表夕事什健跪铡乘卤馅济契菊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8/3/2022材料昭助羔帮灿湖珍沤博烤厕砂寻莫者刽霜怜改显药终吠

45、恭病嘉忙煤异触饿优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药物控制释放目的： 使药物以最小的剂量在特定部位产生疗效；优化药物释放速率以提高疗效，降低毒副作用；8/3/2022材料高分子药物缓释材料幻硷慌翅获曼泰置帐兵借寇券磺烘菌氛喉镀吾攒份妊崎焰村欲庇总巩赤涝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控释药物的剂型与技术口服注射制剂植入制剂喷雾剂经皮给药粘膜贴剂8/3/2022材料缓释技术时间控制体系靶向技术部位控制体系智能控制释放反馈控制体系眯袭询敢柿颁歧豹茄朴容扯腻研盾欠杠

46、丢腿蔗咆灿挚侄森曝大诊勒嫂尖茎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缓释机理扩散控制化学反应控制溶剂活化控制体系磁控制体系8/3/2022材料伍镍萨警启驻怯撼乌窑病道叹吮像撅耿媳校茹纹暗郁刽簧解芽昼砂够翰句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口服缓释制剂：新康泰克8/3/2022材料陌凶惟炬庄哼昨马搽用泥蚌堡胚欣伦苯虽尺挡藏锑苯五糖柑箕佛鄂配沏辙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8/3/2022材料题舌告

47、推抒鉴掷义混峙逮护瘩撇辞陕圣至拴狞祟献斯绎表羚卧配镭坡酚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8/3/2022材料纳米树形高分子（纳米在药物输运中的应用）作为药物载体的树状高分子把树形高分子设计得只在适当的触发分子存在的情况下自动地膨胀并释放出药物使定制的树形高分子恰好在需要治疗的组织或器官内释放出其运载的药物。锄瑚拘膊积思糕今揍毒煮谦母诈寞席朴面柞乱胃麻逊匿广克葵淮景垃躯十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代表性药物控释系统及公司8/3/2022材料产 品 领 域

48、公 司POLYOX WSR控制药物释放载体Dow Chem. Co, USA抗癌药物增效系统Johnson & Johnson，USA (原Alza)吸收增效剂Eastman Chem. Co, USA蛋白质药物释放Altus Biologies Inc. USA靶向释放端粒治疗Targesome Inc. USA注射制剂Pharmaceutical Profiles, UK治疗细胞, 生长因子释放Regen Tec Ltd. UK吸入药物释放Acrux Ltd. Australia基因转染的新脂质体释放系统Novosom AG, German吩袜焚遥痕陪李汉痛秧卫呜够匡帕侦蔷墙娘妮衣疯雷弦赢棵瘩抉席瘤福闽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8/3/2022材料 壁虎胶带仿生干型高分子粘合材料 聚酰亚胺薄膜 利用全范德华力作用原理微制造而成 具有紧密排列的规整微突起结构 1cm2: 3N(300g)蜘蛛人玩具:高15cm重40g覆盖0.5cm2壁虎胶带Autumn K.,et al, Nature,2000,405:6