高分子材料在医学领域的应用姓名：姚祥学号：6100211160班级：电子113班摘要：这篇文章对高分子材料基础和生物医用高分子材料在医学上应用基本要求进行了简单的介绍。

本文主要对高分子材料在医学领域上的应用，生物医用高分子的发展前景和趋势等发面进行了阐述。

对生物医用功能高分子的概念及其重要性也有了一定的了解。

关键词：高分子材料基础医学领域应用生物医用高分子发展前景医用功能高分子正文部分：1.引言近年来，随着对高分子材料的研究，高分子材料在各大领域的应用也不断地被人们发掘出来，各种功能型的高分子为人所利用。

使得围绕高分子的产业链的都飞速发展。

随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。

高分子材料在医学领域的应用主要是用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的作用。

2.高分子材料基础高分子材料是以高分子化合物为基础的材料。

高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。

所有的生命体都可以看作是高分子的集合。

高分子材料按来源分为天然、半合成（改性天然高分子材料）和合成高分子材料。

天然高分子是生命起源和进化的基础。

研究高分子主要包括高分子化学、高分子物理、高分子工程几个领域。

高分子化学主要研究高分子化合物的分子设计、合成及改性，担负为高分子科学研究提供新生化合物、为国民经济提供新材料及合成方法的任务。

高分子物理主要研究高分子及其聚集态的结构、性能、表征以及结构与性能、结构与外场力的影响之间的相互关系，指导高分子化合物的分子设计和高聚物作为材料的合理使用。

高分子工程是研究涉及聚合反应工程、高分子成型工艺及相应的理论、方法的研究，为高分子科学与高分子工业间的衔接点。

3.医用高分子及其在医学领域的应用随着时代的发展，在医学领域中越来越迫切地需要开发出能应用于医疗的各种新型材料，经多年的研究已发现有多种高分子化合物可以符合医用要求，我们也把它归属于功能性高分子材料。

一般归纳起来医用高分子材料应符合下列要求：1、化学稳定性好，在人体接触部分不能发生影响而变化；2、组织相容性好，在人体内不发生炎症和排异反应；3、不会致癌变；4、耐生物老化，在人体内材料长期性能无变化；5、耐煮沸，灭菌、药液消毒等处理方法；6、材料来源广、易于加工成型。

经多年研究，能较好符合上述要求的高分子化合物主要有两大类，一类是有机硅化合物，第二类是有机氟化物，最主要的两种产品是硅橡胶和聚四氟乙烯，例如美国GE公司开发了一批主要是有机硅方面的用于医学领域的功能高分子化合物。

生物医用高分子材料应用主要有以下几个方面：（1）与血液接触的高分子材料。

与血液接触的高分子材料是指用来制造人工血管、人工心脏血囊、人工心瓣膜、人工肺等的生物医用材料, 要求这种材料要有良好的抗凝血性、抗细菌粘附性, 即在材料表面不产生血栓、不引起血小板变形, 不发生以生物材料为中心的感染。

此外, 还要求它具有与人体血管相似的弹性和延展性以及良好的耐疲劳性等。

（2）组织工程用高分子材料。

组织工程学是近十年来新兴的一门交叉学科,它是应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常和病理的哺乳类组织的结构- 功能关系, 以及研制生物代用品以恢复、维持或改善其功能的一门科学。

细胞大规模培养技术的日臻成熟和生物相容性材料的开发与研究, 使得创造由活细胞和生物相容性材料组成的人造生物组织或器官成为可能。

（3）药用高分子材料。

与低分子药物相比,药用高分子具有低毒、高效、缓释、长效、可定点释放等优点。

根据药用高分子结构与制剂的形式, 药用高分子可分为三类: a. 具有药理活性的高分子药物，它们本身具有药理作用,断链后即失去药性, 是真正意义上的高分子药物。

b.低分子药物的高分子化。

低分子药物在体内新陈代谢速度快, 半衰期短, 体内浓度降低快, 从而影响疗效, 故需大剂量频繁进药, 而过高的药剂浓度又会加重副作用, 此外, 低分子药物也缺乏进入人体部位的选择性。

将低分子药物与高分子结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。

C.药用高分子微胶囊,即将细微的药粒用高分子膜包覆起来形成微小的胶囊，其作用有：延缓、控制释放药物, 提高疗效; 掩蔽药物的毒性、刺激性和苦味等不良性质, 减小对人体的刺激; 使药物与空气隔离, 防止药物在存放过程中的氧化、吸潮等不良反应, 增加贮存的稳定性。

（4）医药包装用高分子材料。

用于药物包装的高分子材料正逐年增加，包装药物的高分子材料大体上可分为软、硬两种类型。

硬型材料如聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等, 由于其强度高、透明性好、尺寸稳定、气密性好,常用来代替玻璃容器和金属容器, 制造饮片和胶囊等固体制剂的包装。

新型聚酯聚萘二甲酸乙二醇酯除具有优异的力学性能及阻隔性能外, 还有较强的耐紫外线性, 可用于口服液、糖浆等的热封装。

软型材料如聚乙烯、聚丙烯、聚偏氯乙烯及乙烯- 醋酸乙烯共聚物等, 常加工成复合薄膜, 主要用来包装固体冲剂、片剂等药物。

而半硬质聚氯乙烯片材则被用作片剂、胶囊的铝塑泡罩包装的泡罩材料。

至于药膏、洗剂、酊剂等外用药液的包装, 则用耐腐蚀性极强且综合性能优良的聚四氟乙烯来担任。

（5）隐形眼镜是最常见的眼科用高分子材料制品。

对这类材料的基本要求是: ①具有优良的光学性质, 折光率与角膜相接近;②良好的润湿性和透氧性; ③生物惰性, 即耐降解且不与接触面发生化学反应; ④有一定的力学强度, 易于精加工及抗污渍沉淀等。

常用的隐形眼镜材料有聚甲基丙烯酸β-羟乙酯, 聚甲基丙烯酸β- 羟乙酯- N - 乙烯吡咯烷酮, 聚甲基丙烯酸β- 羟乙酯- 甲基丙烯酸戊酯, 聚甲基丙烯酸甘油酯- N - 乙烯吡咯烷酮等。

浙江工业大学的邬润德等研究的聚钛硅氧烷化合物, 由于在聚合体系中加入了钛烷氧化物交联剂,使材料的致密性增加, 减少了固化收缩, 制备了一种优良的隐形眼镜材料。

此外, 发生病变的角膜和晶状体也可用人工角膜和人工晶状体替代。

人工角膜可用硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯类或聚酯等薄膜制备。

人工晶状体的主体材料可用聚甲基丙烯酸酯类, 其起固定作用的附加爪状细枝可用甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物或甲基丙烯酸环己酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物等。

（6）医用粘合剂与缝合线。

生物医用粘合剂是指将组织粘合起来的组织粘合剂, 它们除了应具备一般软组织植入物所应有的条件外, 还应满足下列要求: ①在活体能承受的条件下固化, 使组织粘合; ②能迅速聚合而没有过量的热和毒副产物产生;③在创伤愈合时粘合剂可被吸收而不干扰正常的愈合过程。

常用的粘合剂有α- 氰基丙烯酸烷基酯类, 甲基丙烯酸甲酯- 苯乙烯共聚物及亚甲基丙二酸甲基烯丙基酯等。

手术用缝合线可分为非吸收型和可吸收型两大类。

非吸收类包括天然纤维(如蚕丝、木棉、麻及马毛等) 和合成纤维(如PET、PA、PP、PE 单丝、PTFE 及PU 等) 。

可吸收类包括天然高分子材料(如羊肠线、骨胶原、纤维蛋白等) 和合成高分子材料(如聚乙烯醇、聚羟乙基丁酸酯、聚乳酸、聚氨基酸及聚羟基乙酸等) 。

其中, 由聚乳酸和聚羟基乙酸或两者的共聚物制成的缝合线因性能优越而倍受关注。

这种缝合线强度可靠, 对创口缝合能力强, 又可生物降解而被肌体吸收, 是一种理想的医用缝合线。

（7）医疗器件用高分子材料。

高分子材料制的医疗器件有一次性医疗用品(注射器、输液器、检查器具、护理用具、麻醉及手术室用具等) 、血袋、尿袋及矫形材料等。

一次性医疗用品多采用常见高分子材料如聚丙烯和聚4-甲基- 1 - 戊烯制造。

血袋一般由软PVC 或LDPE 制成。

由PU 制的绷带固化速度快, 质轻层薄, 不易使皮肤发炎, 可取代传统的固定材料———石膏用于骨折固定。

硅橡胶、聚酯、聚四氟乙烯、聚酸酐及聚乙烯醇等都是性能良好的矫形材料,已广泛用于假肢制造及整形外科等领域。

4.生物医用高分子发展前景生物医用高分子的发展前景非常广阔，其未来发展可概括为四个方面：一是，生物可降解高分子材料的应用前景更加广阔。

其中医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到广泛的重视，它在缓释药物、促进组织生长的骨架材料方面具有极大的发展潜力。

尤其是可对生物降解型聚合物进行物理和化学修饰，研发出适合于不同药物的聚合物基材料，使之达到理想的控制释放效果；二是，复制具有人体各部天然组织的物理力学性质和生物学性质的生物医用材料，达到高分子的生物功能化和生物智能化，是医用高分子材料发展的重要方向；三是，人工代用器官在材料本体及表面结构的有序化、复合化方面将取得长足进步，以达到与生物体相似的结构和功能，其生物相容性也将明显提高；四是，药用高分子和医药包装用高分子材料的应用将会继续扩大。

总之，医用高分子材料的研究对保障人体健康、促进人类文明的发展具有重要的现实意义。

各国都在加大人员和经费投入来进行研究和开发，并正在形成新的高科技产业。

因此我国也应积极开展相关的研制工作，并积极推进研究成果的产业化，为人民健康造福。

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English TitleName；Xiang Yao Student Number: 6100211160 Class:113Abstract: A polymer mold having precise nanoscale patterns of high aspect ratio with high feature density was successfully fabricated, and its nanopatterns were properly transferred onto the surface of a thin replica film, demonstrating the potential of this polymer material as a stamp for rapid replication of accurate nanostructures with great simplicity. ... Here, we introduce this material as a candidate for fabricating a polymer mold for patterning nanostructures of high aspect ratio. ... Because of this high stability in organic solvents, NOA 63 based polymer mold is considered to be a promising material suitable for direct contact with silane solution for surface treatmentPolymer chemistry instruction in small colleges and universities ... The purpose of this article is to consider briefly what the institution lacking a polymer specialist should and can do in providing polymer instruction at both the undergraduate and graduate levels. ... Polymer ChemistrySolution-Processed High-Detectivity Near-Infrared Polymer Photodetectors Fabricated by a Novel Low-Band gap Semiconducting Polymer ... Because a thin PFN interlayer can avoid Fermi level pinning between the metal cathode and the electron acceptor material, PC61BM, in the active layer, resulting in an electron-selective electrode in nature,(21) PFN was chosen as an electron extraction layer for optimizing performance of polymer PDs. Figure 4a shows the J–V characteristics of the polymer PDs with and without PFN cathode interlayer in the dark and under illuminationKey Words: Polymer materials Medical functional polymer MedicineJ. Am. Chem. Soc., 2011, 133 (39), pp 15796–15796DOI:10.1021/ja208311kPublication Date (Web): September 12, 2011Copyright © 2011 American Chemical SocietyYoun Sang Kim, Nae Yoon Lee, Ju Ri Lim, Min Jung Lee, and Sungsu ParkChem. Mater., 2005, 17 (23), pp 5867–5870Publication Date (Web):October 13, 2005 (Article)Chem. Eng. News Archive, 2008, 86 (43), p 9Publication Date (Print):October 27, 2008Xiaowen Hu, Yang Dong, Fei Huang, Xiong Gong, and Yong CaoJ. Phys. Chem. C, 2013, 117 (13), pp 6537–6543Publication Date (Web):March 14, 2013 (Article)。