生物医学材料的现状及发展(一)(4)

系统介绍了当前生物材料的现状及发展情况,值得关注

世界生物材料大会为例，１９８０年第一次大会出席人数４００人，论文２８１篇；８４年第二次８００人，论文３５８篇；８８年第三次１２００人，论文５７１篇；９２年第四次１０７１人，论文７１４篇；９６年第五次，３３个国家１５００人，论文近１０００篇，其中中国代表２９人，论文１４篇。２

称。当前医疗上，特别是导管与人工器官上所用的一类Ｉ

ＰＵ，是一种聚醚型聚氨基甲酸酯。分子两端含有羟基的聚醚与二异氰酸酯（ＭＤＩ）反应，生成分子末端为氰酸酯的预聚物与低分子二元醇或二元胺通过亲核加成反应，便可得医用ＰＵ。

聚醚与氨基甲酸乙酯相结合形成Ｐｕ分子的软段，提供弹性；氨基甲酸与脲相结合构成ＰＵ分子的硬段，提供强度。两者各自独立的区段，呈微相分离结构，一般称此种Ｐｕ为相分离聚氨酯（ＳＰＵ）。

生物医学材料的发展动态及技术状况

就材料和组织间的相互作用而论，生物材料科学的发

展，已经历了生物惰性材料和与组织相互作用的生物材料阶段。进入２０世纪９０年代，由于高技术的进展以及临床需求推动了新型生物材料的设计、合成与制造。分子生物学的进展有力地促进了植入体科学的发展，使生物材料的研究进入了～个崭新的阶段，即将生物技术应用于生物材料，利用生物学原理去设计和制造具有生物结构和功能的材料。这种新型生物材料含有活体细胞、细胞组成和细胞产物，以及模拟细胞生物功能，能充分调动人体自身修复和完善的功能，材料科学与生命科学真正融为一体，生物材料科学提供框架，生物技术提供功能。生物材料科学已

承受低应力负荷时，ＳＰＵ有良好的延伸性和耐挠曲

性。ＳＰＵ的回弹能力、耐疲劳能力，尤其是不容易被水解的耐水解能力，血液相容性等特点使ＳＰＵ在介入性导管中得到广泛的应用。

Ｋｏｌｆｆ等人于１９６２年首先发表了ＰＵ植入动物犬体内的有关试验，由于这时Ｐｕ的软段成分是二醚型聚酯，实验发现在生物体内由于酶的作用加速了水解的老化过程。１９５９年杜邦公司的弹性纤维Ｌｙｅｒａ问世。１９６２年它的机械性能和抗血栓能力得到公认，但它的溶解性能不佳。经过Ｌａｍａｎ改进了ＰＵ的溶液聚合法，Ｂｏｒｅｔｏｓ和ｐｉｅｒｃｅ等进一

从材料和宿主界面的研究，加入了新的成员——活体细胞，生物材料已从无生命的材料发展进入有生命活性的材料，从而使人类有可能在将来完全复制整个的人体器官。

下面就各类材料的情况作一下概述：

２．１

步改进，于１９６７年成功地合成制备了医用级聚氨酯作为

一种市售医用高分子（Ｂｉｏｍｅｒ）问世。

之后Ｎｙｉｌａｓ开发的Ａｖｃｏｔｈａｎｅ，（即以后改名为Ｃａｒｄｉｏ．ｔｈａｎｅ）是一种含有Ｓｉ—Ｎ键的交联型嵌段共聚物，由聚丙

有机高分子材料：

据美国麻萨诸塞州的Ｌｏｗｅｌｌ大学统计分析，年消耗价

二醇（ＰＰＧ）与ＭＤＩ制备的ＰＵ再与含有反应性末端基的聚

二甲硅氧烷（ＰＤＭＳ）反应。当ＰＵ／ＰＤＭＳ为９０／１０时，该共聚物具有最佳的抗血栓能力。其它以二元醇为扩链剂的医用ＰＵ（包括双组份浇注料、灌封料等）也纷纷出现。其中性能较好的有Ｕｐｊｏｈｎ公司的ｐｅｌｌｅｔｈａｎｅ

２３６３—８０Ａ，还有

１３

值达３１亿美元的医用高分子制品中，９０％以上的医用塑

料耗于制造体外医疗用品。其中消耗树脂分别为：低密度

聚乙烯２２％，聚氯乙烯２０％，聚苯乙烯２０％，高密度聚乙烯１２％，聚丙烯１０％，热固性聚酯４％，聚氨酯２％，丙烯酸酯类２％，尼龙２％，环氧树脂１％，其它树脂，包括聚醛类、纤维素类、热塑性聚酯类、聚碳酸酯类、聚砜类、聚苯撑氧类，有机硅类，天然橡胶，尿醛树脂类等占５％。其中，用于高附加值的植入体内及与血液接触的材料，主要的品种还由国医

是聚氨酯和硅橡胶；增塑改性的聚氯乙烯制作的一次性用品在临床已得到广泛的应用。其他材料虽也能单独制成医

Ｃａｓｔａｔｈａｎｅ，Ｔｅｃｏｔｈａｎｅ，Ｔｅｃｏｆｌｅｘ及肝素化的Ｓｏｌｉｔｈａｎｅｌ等，西德也进行了ＳＰＵ的合成研究。

近年来日本东洋纺绩研制出ＳＰＵ，商品名为ＴＭ一３，并由Ｔｏｍａｓｕ技研所制成全人工心脏，用于山羊植入试验。接着又研制了Ａｖｅｏｔｈａｎｔ一５１的仿制品，今井庸二等人最近进行了含氟ＳＰＵ的研究。此外日本还研制了肝素化亲水聚氨酯Ｈ—ＵＳＤ。这些材料作为导管的表面处理剂可以显著地提高材料的血液相容性、阻止凝血与血栓的形成。

（未完待续）

用装置，但多数情况是与其他材料配合制成医用装置。

聚氨酯

聚氨酯（Ｐｕ）是聚醚、聚酯和二异氰酸酯缩聚产物的总

疗器械信息

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