工程材料网络课程 5 高分子材料 5.2 功能高分子材料

发布日期:[13-02-13 19:15:25] 浏览人次:[]

作的人工心瓣的患者,仍需终身服用抗凝血药物。

2.人工肾

按照脱毒的方法,人工肾可分透析型、过滤型和吸附型等。透析型人工肾的工作原理是,血液与透析液从透析膜两侧对流通过,靠血液和透析液中物质的浓度差而相互渗透,小分子电解质及化学毒物到渗透液中,血细胞和蛋白质等大分子仍留在血液中。因此透析膜应有很好的强度、渗透性和抗血凝性。利用此种方法,除人工肾装置外,尚需配有透析液供给系统净化装置。

用于人工肾的高分子膜材料主要有:铜珞玢(铜氨再生纤维素)、醋酸纤维素、聚丙烯腈、聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯—醋酸乙烯共聚物、聚砜、甲基丙烯酸甲酯立构规整型聚合物的复合物、聚碳酸酯、乙烯—乙烯醇共聚物、聚硫橡胶、芳香聚酰氨、骨胶原等。这些材料既可制成透析膜,也可制成空心纤维,其中以铜珞玢应用较为普遍。用于活性炭包膜的材料有明胶和上述高分子材料。

近年来世界各国越来越多地采用空心纤维透析型人工肾,空心纤维是经熔融纺丝而制成。将上万根纤维装在直径7cm、长20~50cm的有机玻璃外壳中,两端用聚氨酯树脂封装固定,血液从空心纤维中心流过,纤维外侧透析液对向流动,而达到相互渗透交换。原理与透析型相同,但其优点是体积小、效率高。

3.人工血管

血管的功能是输送血液,使全身的组织和器官不断进行新陈代谢活动。如果血管出现阻塞或破裂,就会影响正常的血液循环,严重时将危及生命。作为人工血管,使用性能要求有弹性、柔性,更主要的是抗凝血性能,高分子合成纤维可作为人工血管,可设计的材料有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚乙烯醇、聚四氟乙烯、聚酰氨、热塑性聚酯、聚氨酯、聚氨基酸以及纤维素衍生物等。当然除材料本身性能外还与加工成型有关,其中以平织和卷织方法的编织物制成的人工血管,经过蛇腹形加工的聚酯和聚四氟乙烯的人工血管,称作标准的人工血管,在临床上应用最广泛,使用效果最佳。

为了解决人工血管的抗凝血性能问题,在血管壁形成伪内膜表面,以及在人工血管内表面形成带负电荷表面等处理是解决抗凝血性的途径。

目前已有各种不同规格的人工血管制品,但微小内径的毛细血管和静脉的人工血管制作,仍在研究开发之中。目前用浸渍方法制成聚氨酯泡沫塑料的血管强度高、柔顺性好、有良好的抗血凝性,已成为一种新的类型。

4.生物降解吸收性高分子

作为非永久性植入材料除在植入时要求组织相容性好,更主要的是在发挥作用后能被自动吸收,最好参与正常的代谢循环而被排除体外,如可吸收性缝线用于内脏伤口手术,术后缝线被吸收就可免除拆线之苦。一些损伤过的活体组织需经适当辅助手段方能自己修复,例如骨科固定材料,愈后被吸收则可免去拆除之苦。

生物降解吸收高分子在活体内的降解可分为酶解和水解两大类型。经降解而产生水溶性高分子的分子量要低到肾脏能排出,或更进一步在活体内被分解而参与代谢。最主要的是分解产物没有毒性、这类高分子并不多。一般生物或天然高分子,如蛋白质、合成多肽、多糖类、核酸类易被酶促分解。合成高分子如聚酯、聚酸酐、聚原酸酯、聚膦腈等多为非酶促的水解。

5.高分子药物释放和送达体系

所谓药物送达体系就是将药理活性分子与天然或合成高分子载体结合或复合,投施后在不降低原来药效及抑制剂副作用情况下,以适当的度和持续时间,导向集积到患病的脏器、器官、细胞部位,以充分发挥原来药物疗效的体系。药物释放和送达体系不仅是药剂学上的一大变革,凡是将作用分子有选择地、有效输送到目的区,然后以适当速度和方式控制释放原理,都可以广泛的拓宽应用。

药物控制体系可分时间控制型、部位控制型,以及上述相结合的智能型药物释放体系等。

5.2.2导电高分子

目前材料按电导率大体

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