辐射加工技术在医用高分子材料中的应用研究进展(三)

二、主要研究进展

2.1 人工脏器材料

国际上， 医用和组织工程材料一直是研究的前沿和热点。人工脏器和器官属于高附加值科技产品， 价格相当昂贵， 市场占有份额大，具有救死扶伤重要的社会意义和可观的经济效益。

硅橡胶属于生物惰性材料， 具有优良的理化、生物化学性能和优异的耐体内老化性能。自1955年，美国DOW Corning公司生产的脑积水引流装置应用于临床以来，其制品已有500多种， 广泛应用于人工脏器及器官、整形材料、各种插导管、体内植入器件、控释药物等方面。但其力学机械强度有待进一步提高。

采用辐射强化交联技术制备了高纯度、高强度（ 抗张强度为10.31 MPa， 抗撕裂强度为42.65 kN·m－1，相对伸长率达到624%）的医用硅橡胶（见表1），制备工艺在常温常压条件下进行， 反应过程易控可调， 低能耗， 无三废。产品更适合制备： 人工心脏部件、人工心脏瓣膜、各种人工器官、人工扩张器和各种插导管。

2.2 整形材料

由于外伤、疾病或发育不全而引起的组织缺损需要的修整材料以及以容貌或身体修整需要的材料均称为整形材料。整形材料分为体外装修材料和体内填补材料： 体外装修材料是以恢复人体的形貌或恢复部分机体功能， 如假鼻子、假耳廓和义眼以及恢复肢体、取物和行走等功能。体内填补材料主要以填充的方式进行修补和美化人体的组织和器官。这类材料除具备优异的理化和生物学性能外， 更为重要的是必须具有优异的与生物组织和血液的相容性、有利于人工制品与生物体的住宿， 以实现健康和美化。

硅橡胶材料是上述整形材料的首选， 并已成功的应用于临床， 如人工鼻梁、面部缺损、人工耳朵和隆胸填充物等。但硅橡胶材料属于疏水高分子， 为了改善水对其表面的铺展性，增加其生物相容性， 采用辐射接枝技术可方便的使其表明呈水凝胶状态， 有效的提高了材料的生物相容性， 增加了材料的安全系数， 更有效的满足了整形手术的需求。

2.3 医用敷料

皮肤是人体的最大器官， 医用敷料是修复皮肤创伤、损伤和烧伤的一种功能材料， 它的发展经历了吸收敷料― 水凝胶敷料― 含药敷料。吸收敷料的功能是覆盖创面和吸收体液，起到保护创面免受细菌感染的作用。水凝胶敷料是对创面形成闭合吸收敷料， 具有保护创面和修复后易去除的作用。含药敷料， 即在敷料中加入药物， 使其具有消炎、杀菌、止痛和促进愈合等治疗功能。由此逐步扩大了应用范围， 不仅应用于新鲜创面， 还可应用于陈旧创面和已感染创面。

以虾皮、龙虾和螃蟹壳等为原料， 通过脱蛋白和碳酸钙处理制备了甲壳素和壳聚糖。该物质属于三大天然高分子之一，每年有100万t以上的产量。有报道采用辐射加工技术制备了高脱乙酰度壳聚糖， 以该物质为基材， 研制了水凝胶敷料、含中药敷料、含西药敷料以及中、西药结合的敷料， 其剂型为致密光膜、多孔膜、含药膜、海绵体。该产品与创面粘贴性好， 具有良好的透气、透湿和吸液性能， 在进行了抗菌、经口急性和长期毒性、刺激和致敏试验研究的基础上， 进行了烫伤创面愈合动物实验，证明了该产品具有速愈、杀菌消毒、止痛、低疤痕等疗效。

2.4 骨折内固定修复材料

在骨折的修复手术中， 传统方法选用金属材料为内固定物。但存在由于应力遮挡效应导致固定功能丧失的问题。使用可生物降解的内固定物， 随着修复愈合和功能的逐渐恢复， 其逐渐降解成单体， 小分子被肌体吸收或随着体内代谢排出体外， 免除了二次手术取除金属内固定物的治疗过程。

骨折修复用的内固定材料， 由聚乳酸材料制备的骨钉已在国外临床应用中使用了2 0 多年。但价格昂贵， 因此开发价格低廉、可生物降解的内固定物具有重要的意义。最近已有报道， 研制成功了壳聚糖骨钉。研究表明， 该骨钉达到人体疏质骨的强度。在经过材料的毒理学、生物安全性实验的基础上， 对3 0 只家兔腿胫骨骨折内固定试验， 结果证明材料具有优良的生物相容性和内固定性， 修复治愈率达到93%。




之「三」共「四」篇


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