醫用高分子材料研究

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醫用高分子材料研究范文第1篇

關鍵詞：醫用高分子；醫療器械；生命質量；共價鍵連接

中圖分類號：R197 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0002-02

1 醫用高分子的發展簡史

在各種材料中，高分子材料的分子結構、化學組成和理化性質與生物體組織最為接近，因此成為各種醫療器械材料的最佳選擇。醫學領域的飛速發展，使功能型高分子材料在醫學界應用提供了可能。當人體組織和器官受到嚴重外傷時，進行組織和器官修復最常用的方法是器官移植。在少數情況下，人體自身的組織和器官可以滿足需求。然而對于某些特殊的組織器官，為了滿足醫學治療的需求，人們自然設想利用其他材料修復或替代受損器官或組織。進入20世紀，功能型高分子材料的研究因醫學領域的發展而提上日程，合成高分子材料的出現為新型醫用材料的選擇提供了更多的選擇。

1936年有機玻璃用于假牙齒制作；1943年賽璐珞模擬人工腎用于血液透析；1950年出現可以制作人工肋骨的有機玻璃類材料；20世紀50年代廣泛應用有機硅聚合物；1951～1954年開始制作人工血管、食道、心臟瓣膜、心肺；1958年出現跨越性的變化，開始了人工腎的制作。

已經使用的醫用高分子材料有上百種，由此而制造的各種不同性能的材料則有上千種，但這些材料都是簡單的使用或適當改性。隨著科學的發展，新型功能高分子材料不斷推出。在相當長一段時間內，生物相容性材料、組織工程與再生學材料、納米生物材料、生物礦化材料和仿生材料，都是醫用高分子材料研究中的熱點和難點。

2 醫用高分子材料的特殊要求

醫用高分子材料的選擇應用的要求相當嚴格，相關的醫用材料研發周期較長，材料使用前必須經過體外實驗、動物實驗、臨床實驗等不同階段。相關醫療器械的市場化之前，要通過國家藥品和醫療器械檢驗部門的批準，且申報審批程序周密而復雜，所以醫用高分子材料比一般性的材料研發成本高。醫用高分子材料及器械在人體臨床的要求，通常可以概括為以下六個方面：（1）功能性：因生物材料的用途而不盡相同，例如藥物緩釋的性能；（2）相容性：醫用材料或器械與生物體之間的相互作用，指應用材料的無毒性、無致癌性、無熱原、無免疫排斥等各種反應；（3）穩定性：主要指耐生物老化性；（4）可加工性：能夠加工成各種人體器官的復雜形狀；（5）機械強度：在極其復雜的人體環境中，長期植入體內不會減小機械強度；（6）抗消毒性：能接受環氧乙烷氣體消毒、酒精消毒、紫外滅菌、高壓煮沸等而不產生變性。

3 醫療器械發展趨勢

醫療器械加工將呈現出國際化、新材料、微型化的趨勢，新材料如液體硅橡膠體、固體硅橡膠，可用于醫用導管和球囊的制作、整形外科和護理傷口，各種硅橡膠都具有良好機械性能與醫療安全性能。目前使用的軟觸感熱塑彈性體材料TPE，廣泛應用于手術排液管、止血帶、蠕動泵軟管、導尿管、手術室圍簾、各種療傷用品等的生產。塑性體、彈性體、纖維樹脂、線性聚乙烯、聚碳酸酯樹脂已長期應用于醫療設備和裝置的生產以及保健衛生用品的生產。超高分子量聚乙烯廣范應用于過濾和低磨耗功能件在醫學整形領域中。醫用微擠出成型技術擠出直徑僅為0.002英寸（0.0508毫米）的醫用導管，應用于微創手術等醫療領域。

19世紀60年代，醫用高分子材料開始進入一個嶄新的發展時期。美國國立心肺研究所，多學科的交叉融合，品種豐富，性能完善，功能齊全。在21世紀，醫用高分子開始跨入全新時代。除大腦之外，所有的組織和臟器幾乎都可以用各種高分子材料來取代。從應用情況看，人工器官的功能從部分取代向完全取展；從短時間應用向長時期應用發展；從大型向小型化發展；從體外應用向體內植入發展；從與生命密切相關的部位向人工感覺器官、人工肢體發展。

4 生命質量在社會醫學領域的研究進展

隨著經濟文化的飛速發展，生命質量越來越受到各國人們的廣泛關注，生命質量逐漸成為衡量社會文明程度的重要標志。如何提高人們生命的質量成為社會醫學、經濟學等學科領域面臨一個重要課題。生命質量的研究，對人類社會發展的定義、歷史、進展的方向、歷史性問題等都具有重要的意義。

社會醫學領域內生命質量的研究已經經歷了3個時期。一是研究早期，早在1929年，Ogburn就對生命質量的研究表示了極大的興趣，開始了對生命質量現象的研究。二是成熟期，1957年Gurin聯合美國多所院校的心理生理衛生學院在全國范圍內進行了抽樣性質的調查，研究人民的精神健康和關于幸福感的觀念。三是分化期，生命質量研究在社會學和醫學的交叉學科領域得到了跨越性的發展，并逐漸呈現出關于生命質量研究熱潮。

醫用高分子在醫學臨床的使用是生命質量提高的一個重要體現。人工器官的移植使人們免除異體移植而可能帶來的抗體免疫之苦。醫用高分子人工心臟瓣膜、支架為心血管患者生命的延續提供了可能。血液透析的賽璐珞薄膜使腎病患者免受病痛的折磨。醫用高分子的應用不僅能夠使患者的生命得以延續，更能夠減輕甚至消除病人因疾病而帶來的痛苦，是生命質量得以提高的一個重要體現。

5 結語

生命質量的研究首先從人的生物屬性作為基本起點，進一步研究人的各種社會屬性，從多維的角度反映人類個體、在群體中的健康情況。生命質量的研究同時需要醫學、心理學、經濟學、社會學等多種學科的共同參與，醫用高分子材料和醫療器械的應用更符合社會發展和人們對于提高生命質量的真實需求。

參考文獻

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[6]胡國清，孫振球，黃正南.生活質量研究概述[J].湖南醫科大學學報（社會科學版），2001，3（2）：48-51.

醫用高分子材料研究范文第2篇

關鍵詞：高分子材料可降解生物

我國目前的高分子材料生產和使用已躍居世界前列，每年產生幾百萬噸廢舊物。如此多的高聚物迫切需要進行生物可降解，以盡量減少對人類及環境的污染。生物可降解材料，是指在自然界微生物，如細菌、霉菌及藻類作用下，可完全降解為低分子的材料。這類材料儲存方便，只要保持干燥，不需避光，應用范圍廣，可用于地膜、包裝袋、醫藥等領域。生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。按照上述機理，現將目前研究的幾種主要的可生物可降解的高分子材料介紹如下。

一、生物可降解高分子材料概念及降解機理

生物可降解高分子材料是指在一定的時間和一定的條件下，能被微生物或其分泌物在酶或化學分解作用下發生降解的高分子材料。

生物可降解的機理大致有以下3種方式：生物的細胞增長使物質發生機械性破壞；微生物對聚合物作用產生新的物質；酶的直接作用，即微生物侵蝕高聚物從而導致裂解。一般認為，高分子材料的生物可降解是經過兩個過程進行的。首先，微生物向體外分泌水解酶和材料表面結合，通過水解切斷高分子鏈，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物攝入人體內，經過種種的代謝路線，合成為微生物體物或轉化為微生物活動的能量，最終都轉化為水和二氧化碳。

因此，生物可降解并非單一機理，而是一個復雜的生物物理、生物化學協同作用，相互促進的物理化學過程。到目前為止，有關生物可降解的機理尚未完全闡述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在機體內的降解還被描述為生物吸收、生物侵蝕及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除與材料本身性能有關外，還與材料溫度、酶、PH值、微生物等外部環境有關。

二、生物可降解高分子材料的類型

按來源，生物可降解高分子材料可分為天然高分子和人工合成高分子兩大類。按用途分類，有醫用和非醫用生物可降解高分子材料兩大類。按合成方法可分為如下幾種類型。

2.1微生物生產型

通過微生物合成的高分子物質。這類高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染環境的生物可降解塑料。如英國ICI公司生產的“Biopol”產品。

2.2合成高分子型

脂肪族聚酯具有較好的生物可降解性。但其熔點低，強度及耐熱性差，無法應用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔點較高，強度好，是應用價值很高的工程塑料，但沒有生物可降解性。將脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定結構的共聚物，這種共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。

2.3天然高分子型

自然界中存在的纖維素、甲殼素和木質素等均屬可降解天然高分子，這些高分子可被微生物完全降解，但因纖維素等存在物理性能上的不足，由其單獨制成的薄膜的耐水性、強度均達不到要求，因此，它大多與其它高分子，如由甲殼質制得的脫乙酰基多糖等共混制得。

2.4摻合型

在沒有生物可降解的高分子材料中，摻混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得產品具有相當程度的生物可降解性，這就制成了摻合型生物可降解高分子材料，但這種材料不能完全生物可降解。

三、生物可降解高分子材料的開發

3.1生物可降解高分子材料開發的傳統方法

傳統開發生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化學合成法和微生物發酵法等。

3.1.1天然高分子的改造法

通過化學修飾和共混等方法，對自然界中存在大量的多糖類高分子，如淀粉、纖維素、甲殼素等能被生物可降解的天然高分子進行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法雖然原料充足，但一般不易成型加工，而且產量小，限制了它們的應用。

3.1.2化學合成法

模擬天然高分子的化學結構，從簡單的小分子出發制備分子鏈上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，這些高分子化合物結構單元中含有易被生物可降解的化學結構或是在高分子鏈中嵌入易生物可降解的鏈段。化學合成法反應條件苛刻，副產品多，工藝復雜，成本較高。

3.1.3微生物發酵法

許多生物能以某些有機物為碳源，通過代謝分泌出聚酯或聚糖類高分子。但利用微生物發酵法合成產物的分離有一定困難，且仍有一些副產品。

3.2生物可降解高分子材料開發的新方法——酶促合成

用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶學的發展，酶在有機介質中表現出了與其在水溶液中不同的性質，并擁有了催化一些特殊反應的能力，從而顯示出了許多水相中所沒有的特點。

3.3酶促合成法與化學合成法結合使用

酶促合成法具有高的位置及立體選擇性，而化學聚合則能有效的提高聚合物的分子量，因此，為了提高聚合效率，許多研究者已開始用酶促法與化學法聯合使用來合成生物可降解高分子材料

四、生物可降解高分子材料的應用

目前生物可降解高分子材料主要有兩方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解決環境污染問題，以保證人類生存環境的可持續發展。通常，對高聚物材料的處理主要有填埋、焚燒和再回收利用等3種方法，但這幾種方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物醫用材料。目前，我國一年約生產3000多億片片劑與控釋膠囊劑，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是傳統的糖衣片，而國際上發達國家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我國的片劑制造水平與國際先進水平有很大的差距。國外片劑和薄膜衣片多采用羥丙基甲纖維素，羥丙纖維素、丙烯酸樹脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纖維素、鄰苯二甲酸醋酸纖維素、羥甲基纖維素鈉、微晶纖維素、羥甲基淀粉鈉等。

參考文獻：

醫用高分子材料研究范文第3篇

【關鍵詞】高分子材料 合成應用 綠色戰略

綠色化學的概念從提出到現在一直備受關注，我國的化學研究工作中也逐漸重視綠色和環保的理念。尤其是在高分子材料的研究方面，人們更傾向于無毒的環保的生產過程。近來，高分子材料的綠色化學有了新的進展，高分子材料合成與應用中的綠色戰略已經形成。

1 原材料本身的無毒化

在現今的高分子化學材料的研究過程中我們逐漸引進了生物降解的技術來保證高分子化學材料本身的無毒和綠色，這也是化學研究的一大熱門領域。用生物來降解高分子化學材料的方式應用較為廣泛，降解的高分子材料包括了天然的有機高分子材料和合成的有機高分子材料。這種技術對淀粉、海藻酸、聚氨基酸等各種高分子的研究非常實用。目前，醫藥領域的許多材料多采用這種綠色無毒的形式來進行生產，達到和人體的和諧相容。

2 高分子原料合成朝無毒化方向發展

高分子原料的合成也在向綠色的方向發展。在化學合成過程中，許多高分子化學材料的合成可以采用一步催化的方式來完成，轉化利用率可以達到百分之一百。而且這種過程避免了使用有毒的化學催化劑，改變了傳統的操作模式。例如已二酸的合成就是采用生物合成的技術，使其生產過程完全綠色化，安全可操作。傳統的方法生產環氧丙烷是采用兩步反應的方式，而且中間使用了氯氣。這種氣體帶有一定的毒性會造成環境的污染。但現在，國內外已經改變了這種生產方法，采用的催化氧化的方法使原材料在制作反應的過程中完全利用，而不產生有的物質來污染環境。目前，在進行制作合成化學材料的過程中，許多都在逐步改善材料合成產生有毒廢棄物的或排放物的情況，朝著綠色生態環保的方向發展。

3 合成原料的綠色化

生活物質材料中有許多都是采用高分子合成的原料制造的。尤其是醫用材料，這些材料在使用的過程中必須保證無毒，而且必須是生物可降解、可以為人體的免疫系統所接受的。因此，對合成原料的要求必須是綠色的、安全的。近年來，在這方面，國內外已經取得了較多的成就。

1988年在荷蘭有相關學著就在研究聚乳酸類網狀彈性體材料，這種材料完全采用綠色原料合成，并且可以被生物所降解。他們用賴氨酸二異氰酸醋等擴鏈了由肌醇、L--丙交酯等生成的星形預聚體。LDI可以稱為“綠色”的二異氰酸酯擴鏈劑，因為LDI擴鏈部分最終的降解產物是乙醇、賴氨酸等，這些降解產物都是無毒的，完全可以進行生物利用。在這一聚合物生成的過程中，不僅最終的產物是環保安全的，而且其原料肌醇是人體所需的維生素之一，乳酸、6―烴基己酸等在生物醫學上頗為常見，也是一些安全的、“綠色”的物質，可以說這一過程接近于“完全綠色”。1994年strey等學者在此基礎上進行進一步的研究，合成了與該綠色試劑LDI聚乳酸衍生物，用高結晶性的聚乙醇酸纖維為增強材料，制備了無毒的、可生物吸收的骨科固定復合材料。

4 催化劑的綠色化

在聚乳酸類材料研究過程中，雖然目前的高分子原材料和聚合物都實現了基本的綠色化、無毒化，但在這過程中大家可能會忽略一個因素，那就是催化劑的使用安全問題。例如聚乳酸化合物的生成過程中大多采用辛酸亞錫作為中間催化劑，加快化學反應的過程。但是這種催化劑由于含有錫鹽成分可能會具有生理毒性，如果是人體吸收可能會造成中毒的情況。相比而言，用生物酶作催化劑就顯得安全可靠。使用生物酶催化的瓶頸在于酶的種類有限問題，致使一些化學反應找不到相應的生物酶進行催化。在目前的高分子聚合物當中，雖然一些加聚反應的原子利用率可以達到100%，但是各種催化劑和添加劑的使用對安全情況造成的影響卻不能忽視。尤其是在醫用物品當中，必須對這些材料的安全性進行試驗和考核。催化劑的綠色化道路的發展還值得我們進一步努力探索。

5 合成高分子材料的安全應用

人工合成的高分子材料可能會對環境存在一定的危害，對不可利用的高分子材料的垃圾處理也得考慮到綠色無毒的問題。我們必須選擇正確的方法來安全使用這些高分子材料。

對于可用生物降解的高分子合成材料可以采用填埋的方式進行處理。對于不可生物降解的高分子材料廢物進行分類，主要分為可回收利用的廢物和不可回收利用的廢物。將可回收的高分子材料分類進行整理，實現循環利用，減少資源的浪費。對于可焚燒的高分子材料可以進行焚燒處理，還可以將垃圾焚燒過程中釋放的熱能加以利用。

（1）對可以再生與循環使用的環境惰性高分子材料，如 PP、PE、PET、尼龍 66、PMMA、PS 等，應盡可能地再次利用，盡可能避免使用填埋方法處理環境惰性塑料垃圾。

（2）PP、PE等聚烯烴具有很高的熱值，與燃料油相當，并且具有無害化燃燒特性。因此，可以將這些高分子材料燃燒產生的巨大熱能轉化為電能或者其他形式的能源，避免熱能污染。目前，順利實施城市生活垃圾變電能的關鍵是將 PVC 除開，避免與PP、PE等混雜，避免造成能源回收困難而浪費能源。

（3）對 PVC 應合理使用。PVC 的制造、加工、使用和廢棄物的處理，都涉及環境問題，其中最危險的是PVC 廢棄物的處理。PVC的加工過程使用的添加劑非常多，使用不當就會使材料中的有毒物質滲出，應該盡量避免其與食物和醫藥產品的接觸。PVC廢棄物處理要盡可能避免使用焚燒的方式，因為這種高分子材料在焚燒的過程中會產生毒性物質，對環境造成的傷害非常大。應盡快使 PVC退 出包裝、玩具 、地膜等使用周期短的應用領域；同時，鑒于PVC具有節約天然資源、適用性廣、價格低廉、難燃、血液相容性好等優點，應加強對 PVC 生產、加工、使用、廢棄物處理等方面的研究。

6 結語

高分子材料合成與應用的綠色化、無毒化、安全化會是將來高分子材料化學發展的熱潮，結合高分子材料特有的實用性因素來建立高分子材料綠色戰略的系統，可以使高分子材料化學朝著更加全面的、長遠的綠色化道路發展。

參考文獻

[1] 戈明亮.高分子材料探尋綠色發展之路[J].中國化工報，2003

[2] 羅水鵬.綠色高分子材料的研究進展[J].廣東化工，2012

[3] 石璞，戈明亮.高分子材料的綠色可持續發展[J].化工新型材料，2006

醫用高分子材料研究范文第4篇

【關鍵詞】親水性凝膠；醫用貼劑；臨床治療；應用領域

親水性凝膠貼劑（巴布劑）是一種科技含量較高、使用方便的新型外用貼敷劑，屬于經皮給藥系統，是以水溶性高分子材料為主要基質，加入藥物，涂布于無紡布上制成的外用制劑。70年代首先在日本出現，20世紀80年代引入我國，并開展了其在外科疾病中的應用[1]。

傳統的醫用敷料主要包括海綿、紗布等，與傳統的敷料相比，水凝膠貼劑能促進傷口更好地愈合、 減輕患者的疼痛， 改善創面的微環境、 抑制細菌的生長。并特別適用于常見的體表創傷，如擦傷、 劃傷、 褥瘡等各種皮膚損傷。改變了紗布易與皮膚傷口組織粘連，換藥時常常破壞新生的上皮和肉芽組織，引起出血，不但不利于傷口的愈合，而且使病人疼痛難忍的缺點。

1. 親水性凝膠醫用貼劑的制備要點

1.1 親水性凝膠醫用貼劑基質材料

水凝膠貼劑的制備基材，通常采用高分子材料，而這些高分子基材又可以分為天然高分子材料、合成高分子材料和天然―合成復合高分子材料[2]。

其中，天然高分子材料包括透明質膠，海藻酸鹽，殼聚糖，膠原蛋白，明膠，纖維素，葡聚糖，甲殼素，瓊脂糖等；合成高分子材料主要包括聚丙烯酸（PAA），聚乙二醇（PVA），聚乙烯醇（PEG），聚乙烯吡咯烷酮（PVP），聚己內酯（PCL），聚甲基丙烯酸羥乙酯（PHGMA），聚乳酸（PLA），聚氨酯（PU）等；天然―合成復合高分子材料主要包括殼聚糖―聚乙二醇，殼聚糖―聚乙烯吡咯烷酮，膠原蛋白，聚丙烯酸等。每一種高分子材料都有其自身的優點和缺點，在實際應用中，可針對不同的治療要求進行選擇。

1.2 親水性凝膠醫用貼劑的制備方法

貼劑的制備一般分為兩個步驟， 基質的制備和含藥骨架貼片的制備[3]。

1.2.1 基質材料的制備方法

1.2.1.1 化學交聯的方法

化學交聯法是制備水凝膠最為常用的方法，是指在化學交聯劑的作用下，通過共價鍵將高聚物鏈結合而成的網狀結構，加熱不溶不熔，也稱為永久性水凝膠。孫鶯等介紹了一種新型羥化聚天冬氨酸-乙基纖維素PASP―EC互穿網絡水凝膠的制備過程，所制備水凝膠具有較明顯的藥物緩釋效果[4]。

1.2.1.2 物理交聯的方法

物理交聯的水凝膠是通過分子纏繞、離子鍵、氫鍵及疏水作用等物理方法進行交聯，形成的水凝膠也稱為可逆水凝膠。物理交聯目前報導中使用最多的是“反復冷凍解凍法”和“凍結部分脫水法”[5]。制備過程不需要交聯劑，生產出來的膠體具有低毒（甚至無毒）、易生物降解的優點，特別適用于生物醫學、藥學等領域。關靜等以聚乙烯醇（PVA）水溶液為原料，用物理交聯方法制備的水凝膠燒傷敷料具有使創面處于濕性環境，有明顯鎮痛作用，降低組織代謝，減輕創面水腫程度的作用[6]。

1.2.1.3 輻射交聯的方法

輻射交聯是指通過電子束照射、―光子照射，使鏈狀高分子聚合物交聯，形成水凝膠的過程。具有反應過程中不需要添加引發劑、交聯劑，產物純度高，操作較方便，容易控制聚合物基材的形狀和結構等優點。用輻射交聯法生產出來的水凝膠較適合運用于醫學材料領域。但由于輻射制膠法對設備要求很高，需要電子直線加速器或60Co治療機，因此使其廣泛運用受到了限制。饒志高采用輻射交聯的方法，制備了一種水凝膠膜，該水凝膠膜透明度好、氣泡少，溶脹度較高，并具有十分理想的抗張強度，可為臨床不同類型的傷口提供性能適宜的新型水凝膠傷口敷料[7]。Keys[8]和Branca[9]等分別通過伽馬射線和高能電子束輻照條件下制備了適用于蛋白質輸送的星形 PEG 水凝膠。并分別證明所制備水凝膠具有較好的吸液性和溶脹性。

1.3 水凝膠含藥骨架貼劑的制備工藝

凝膠含藥骨架貼劑的制備主要是在優選處方后， 按處方量和先后順序加入主藥和輔料，以一定的攪拌速度和溫度使其充分溶解，混合均勻。反應結束取出，超聲脫泡，在一定的溫度用模具鋪成薄片，膜厚由膠漿加入量控制。干燥，控制一定的溫度和時間在烘箱中干燥至表面固化有彈性，取出冷至室溫，脫模，疊合保護膜，切割，即制得具有一定大小和含藥量的貼劑[3]。李偉澤等采用設備滿負荷規模生產中藥水凝膠巴布劑，研究物料加入順序、物料混合時間、靜置條件（溫度、濕度、時間）對于膏體涂布切割的難易程度和巴布劑的質量如凝膠強度、柔軟性、黏性、殘留、冷流與無紡布滲析等的影響規律，并通過3個不同的中藥復方提取物進行驗證[10]。田孝才等以生物相容性良好的親水性高分子材料作為水凝膠的骨架材料，制備新型目標藥物水凝膠貼劑，然后以親水性高分子材料、填充劑、保濕劑、交聯劑和交聯調節劑等含量作為試驗因素，以剝離強度和黏著力作為考核指標，采用均勻設計試驗法優選制備目標藥物水凝膠貼劑的最優方案[11]。雷宇將甲巰咪唑制成水凝膠貼劑能避免首過效應，降低毒副作用，且相比于市售軟膏劑有減少給藥次數、給藥方便等優點[12]。

2.親水性凝膠貼劑的醫療應用

水凝膠類似于生命組織材料，表面粘附蛋白質及細胞能力很弱，在與血液、體液及人體組織相接觸時表現出良好的生物相容性，它既不影響生命體的代謝過程，代謝產物又可以通過水凝膠排出。水凝膠比其它任何合成生物材料都接近活體組織，它在性質上類似于細胞外基質部分，吸水后可減少對周圍組織的摩擦和機械作用，顯著改善材料的生物學性能[13]。因此，是一類具有較大開發潛力的醫用材料。

2.1 創面敷料

傷口感染是術后傷口愈合過程中最嚴重的干擾因素。當傷口發生感染時，全身使用抗生素并不能取得很好的療效， 而傷口換藥所用敷料的選擇對控制局部感染具有重要作用。水凝膠的優點是可吸收滲液形成凝膠，且吸收滲液后的凝膠不會沾粘傷口，可加速上皮細胞生長，加速新微血管增生；隔絕細菌侵犯，抑制細菌繁殖。Hajek M 等用藻酸鈣纖維制成 Sor balgon 水凝膠，該敷料與傷口滲液接觸后形成光滑的凝膠體，可有效清創且使傷口表面的細胞殘屑、細菌、微生物等被包裹、鎖定在凝膠體中，而且在藻酸鈣與傷口滲液中的鈉離子結合形成凝膠的同時將鈣離子釋放，傷口表面鈣離子的大量集結可加速創面止血，促進創面愈合[14]。范小莉等研究了銀離子聯合水凝膠敷料，并證明銀離子聯合水凝膠敷料具有較好的控制傷口感染、促進傷口的生長及促進傷口愈合的作用[15]。

2.2 防粘連材料

在外科手術后，易發生組織粘連，這既是外科領域常見的臨床現象，也是患者在愈合過程中必須經歷的過程。 粘連是結締組織纖維帶與相鄰的組織或器官結合在一起而形成的異常結構。如果粘連現象在腹腔、盆腔骨骼等手術中出現，就會引起嚴重的并發癥，如腹部、盆腔等均可引起粘連性腸梗阻，甲狀腺手術后引起喉返神經損傷以及因盆腔組織粘連而導致的女性不育癥[16]。為防止粘連，過去常用黏稠的高分子水溶液、聚硅烷片、聚四氟乙烯片、羊膜、再生膠原膜、氧化纖維素布等，但這些材料會引起血栓，殘留材料易引起組織損傷，過早被體內吸收，不夠柔軟，且對目標部位的固定困難等。近年來，為了解決上述材料所存在的問題，有眾多研究者開始使用水凝膠基材作為原料，制備貼劑類防粘連材料。天津大學高春娟開發了一種在殼聚糖中引入天然蛋白質大分子（MIJ） 以提高殼聚糖的降解速度，同時還在復合膜中加入生物相容性大分子（JEC），以提高復合膜的親水性，改善膜材料的表面性能的殼聚糖復合膜材料。所制備殼聚糖復合膜材料具有優良的防粘連效果[17]。

2.3 藥物緩釋方面的運用

藥物緩釋是一種控制藥物釋放速度和定向釋放的技術。水凝膠常常被應用于該領域當中，主要是利用物理包埋固定化技術，將酶、藥物等與聚合物單體的水溶液在室溫下進行聚合和交聯。水凝膠包埋藥物之后，通過口服或植入的方式進入基體，藥物在自身擴散和水凝膠降解的雙重作用下，可以長期而緩慢地以所需劑量釋放出來，長效的發揮作用。從而大大提高了藥物的利用率，減少了藥物對身體其它部位的毒副作用。目前對于水凝膠在藥物釋放方面的研究已經成為醫藥界的一大熱點，成功研制了大量產品。岳凌等研制一種能加速傷口愈合的水凝膠藥物緩釋膜，應用冷凍―解凍法，將硫酸慶大霉素引入PVA/PEO的水凝膠中，并且證明摻加藥物的水凝膠膜在6 h內藥物快速釋放達高峰，累計釋放率為 59.57%[18]。張彥對新型聚乳酸一聚乙二醇水凝膠胸腺五朧藥物緩釋進行了研究，將水溶性的五肽一胸腺五肽，通過直接混合的方法包裹在水凝膠之中，未曾引入任何的有機溶劑或其它雜質，很好的保護了藥物的藥理學性能[19]。

3.結束語

水凝膠貼劑作為一種新型的外用醫用貼劑，具有良好的臨床療效和市場前景，但目前該產品的生產尚未形成一定的規模。要實現產品質量的可控性，就需要透徹了解產品中各組分所起的作用以及相互影響的程度。因此，除了對水凝膠貼劑的基質輔料、基質處方、制備工藝、質量和質量評價標準等進行研究外，還需要進一步了解基質交聯機制和藥物釋放機制。

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醫用高分子材料研究范文第5篇

一、高分子材料與工程

高分子材料與工程專業培養具備高分子材料與工程等方面的知識，能在高分子材料的合成、改性、分析測試和加工成型等領域從事科學研究、技術開發、工藝和設備設計、生產及經營管理等方面工作的高級工程技術人才。

本專業學生主要學習高聚物化學與物理的基本理論和高分子材料的組成、結構與性能知識及高分子成型加工技術知識。

學習課程

聚合物加工原理、聚合物成型工藝、聚合物流變學、高分子物理、高分子化學、物理化學、有機化學

畢業生具備的專業知識與能力

掌握高分子材料的合成、改性的方法;

掌握高分子材料的組成、結構和性能關系;

掌握聚合物加工流變學、成型加工工藝和成型模具設計的基本理論和基本技能;

具有對高分子材料進行改性及加工工藝研究、設計和分析測試，并開發新型高分子材料及產品的初步能力;

具有應用計算機的能力;

具有對高分子材料改性及加工過程進行技術經濟分析和管理的初步能力。

就業方向

該專業畢業生可到石油化工、電子電器、建材、汽車、包裝、航空航天、軍工、輕紡及醫藥等系統的科研(設計)院所、企業從事塑料、橡膠、化纖、涂料、粘合劑、復合材料的合成、加工、應用、生產技術管理和市場開發等工作，以及為高新技術領域研究開發高性能材料、功能材料、生物醫用材料、光電材料、精細高分子材料和其它特種高分子材料，也可到高等院校從事教學、科研工作。

高分子材料與工程專業的20所大學

二、復合材料與工程專業

復合材料與工程專業培養具有良好的思想素質，強烈的社會責任感，健康的體魄和健全的心理素質、德、智、體全面發展，掌握新型復合材料生產原理和生產工藝、能勝任無機材料、高分子材料、新型復合材料等生產企業基層管理工作和實際崗位操作，具有較高綜合素質，“用得上、留得住”的應用型人才。

專業特色

該專業既重視學生數學、力學和材料科學的基礎理論培養，又重視學生的工程能力訓練，并對有關專業課實行教學內容的國際接軌。課程設置注重基礎理論與工程的結合、自然科學知識教育與文化素質教育結合，理論與實踐相結合。學校會設有工程設計制圖課程設計、工程訓練、下廠實習、畢業實習、畢業設計和畢業論文等實踐環節。實驗有高分子物理實驗、高分子化學實驗、復合材料制備與加工實驗、材料性能測試實驗等 。

就業方向

本專業學生畢業后可畢業生可以就業于與復合材料相關的汽車、建筑、電機、電子、航空航天、國防軍工、信息通訊、輕工、化工等有關企業和公司，擔任工程研究 人員、工程師和營銷管理人員，從事設計、研發、分析、生產、測試、評價、營銷、管理等工作;也可以在高等院校、研究設計院所從事科研教學工作。

開設院校

哈爾濱工業大學、西北工業大學、華東理工大學、南京工業大學、青島大學、青島科技大學、長江大學、中北大學、河北工程大學等