生物材料导论3合成医用高分子材料.ppt
生 物 材 料 导 论,郎 美 东博士 教授实验一楼 302Tel:6425 3916 E-mail:April 28,2010,天然医用高分子材料合成医用高分子材料,合成医用高分子材料,聚乙烯基类高分子丙烯酸类聚合物聚乙烯醇及其衍生物聚乙烯基吡咯烷酮及其衍生物聚醚类高分子聚乙二醇及其衍生物聚四氢呋喃类衍生物,合成医用高分子材料,有机杂原子高分子二甲基硅油硅橡胶可生物降解类高分子聚酯合成氨基酸聚合物其它,合成医用高分子材料,聚乙烯基类高分子丙烯酸类聚合物,丙烯酸类聚合物,丙烯酸类聚合物,聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚甲基丙烯酸羟乙酯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚丙烯酸类树脂,丙烯酸类聚合物,聚丙烯酸,溶解性毒性应用：作为基质、增稠剂、分散剂、增黏剂等在外用药剂及药物控制释放有广泛的应用。,丙烯酸类聚合物,聚甲基丙烯酸甲酯,有机玻璃（PMMA）良好的生物相容性颅骨修补材料、人工骨、人工关节、胸腔填充材料、义齿、牙托等,丙烯酸类聚合物,聚丙烯酸类树脂,良好的生物相容性包衣材料缓释、控释制剂的辅料,丙烯酸类聚合物,聚甲基丙烯酸羟乙酯,亲水性肌肤亲和性水蒸气透过性药物载体：肝素、胰岛素、抗生素水凝胶,聚乙烯醇及其衍生物,醋酸乙烯酯Polyvinyl acetate,PVAc,聚乙烯醇Polyvinyl alcohol,聚乙烯醇及其衍生物,聚乙烯醇Polyvinyl alcohol,亲水性水凝胶透皮吸收制剂辅料药物载体：肝素、胰岛素、抗生素,可生物降解类高分子,合成医用高分子材料,液状物质软质材料弹性材料硬质材料纤维制品,液状物质,人造血液,人工血浆人工红细胞人工血小板,具有血浆蛋白渗透压的物质明胶或阿拉伯树胶 聚乙烯吡咯烷酮（PVP）葡聚糖（右旋糖酐）或羟乙基淀粉 营养液,人工血浆,Elman营养液和蓑岛的人工血液,聚乙烯吡咯烷酮Polyvinylpyrrolidone PVP,溶解性吸湿性成膜性粘结性增溶性,络合性生物相容性低毒性生理惰性 胶体保护作用,聚乙烯吡咯烷酮Polyvinylpyrrolidone PVP,血浆增容剂,PVP纤维素类衍生物丙烯酸类化合物,合成药物辅料,粘结剂助溶剂稳定剂分散剂包衣成膜剂共沉淀剂延效剂润滑剂,羟乙基淀粉,羟乙基淀粉,人造红血球：抗冷凝剂和血浆增稠剂,非离子淀粉醚,溶解性糊化性成膜性,人工红细胞,主要成分：血红蛋白功能：氧和二氧化碳的交换,红细胞,人工红细胞的最主要目标：开发具有高度气体交换功能的材料,人工红细胞-全氟化合物,全氟三丙胺全氟萘烷全氟甲基萘烷全氟三丁胺全氟丁基四氢呋喃,气体交换功能生物稳定性安全性,乳化剂,人工红细胞-“杂化”型人工血红蛋白,溶液型血红蛋白 微胶囊化血红蛋白 复合型血红蛋白,血小板,白血病由辐射、异物等引起的骨髓障碍再生障碍性贫血 慢性再生障碍性贫血骨髓纤维症癌症的骨髓转移血栓形成性血小板减少紫癜弥漫性血管内凝血心脏旁路手术,供应感染排异组织相容性,人工血小板,低成本可较长时间保存及使用有持续功效不发生不适应状态没有变态反应在血流中不形成血栓形成的血栓可经生理去除不抑制正常血小板的产生不妨碍正常血小板的功能止血，补充和增加,Craniofacial tissues needed in reconstruction.Reproduced with permission from,Springer Sciencet Business Media:European Archives of Otorhinolaryngology,Tissue Engineering in head and neck reconstructive surgery:what type of tissue do we need?,人工角膜和接触镜隐形眼镜OK镜等人工软骨血液接触膜材料,软质材料,人工角膜和接触镜,聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）醋丁纤维素（CAB）聚甲基丙烯酸硅氧烷酯（PSiMA）聚甲基丙烯酸羟乙酯（PHEMA）聚甲基硅氧烷（硅橡胶）聚乙烯吡啶（PVPy）,2006年：美国斯坦福大学近日成功研制了一款人工角膜。构成该人工角膜的材料为Duoptix,是一种由水凝胶交织形成的双层网状结构物质。其中一层由聚乙二醇分子组成,有抗表面蛋白积聚和抗炎作用,另外一层则为聚丙烯酸分子组成的超吸收物质层。该人工角膜外形为碟形,中央透明,周围密布微孔,置入眼内后,上皮细胞会渗入微孔并分泌胶原,从而使人工角膜与相邻的天然组织相连,然后人工角膜上可生长一层上皮细胞。研究者目前正通过动物实验验证人工角膜的生物相容性。长达8周的实验显示,动物对其耐受良好,角膜透明度仍能完好保持。,人工软骨,耳朵软骨肋骨骨头关节,自体移植异体移植组织工程,R LangerJ P Vacanti,R.Langer,J.P.Vacanti,Science 260,920(1993).,血液净化膜,血液净化疗法就是通过体外循环技术，矫正血液成分质量和数量的异常,肾衰竭自免疫疾病代谢病等,纤维素膜丙烯腈聚合物PMMA聚乙烯乙烯醇聚砜聚酰胺,FilmMembrane,弹性材料 硅橡胶,聚硅烷聚硅氧烷,R为-CH3,-C2H5或-CH=CH2等,弹性材料 硅橡胶,硅油:不同聚合度的链状结构聚硅氧烷硅橡胶:高分子量聚有机硅氧烷的交联体,生物惰性,1964，医用级有机硅胶粘剂,通过直接聚合得到的有机硅高聚物称为有机硅生胶，其弹性低、机械强度高，不能直接应用，必须经过高温硫化处理。其方法如下：在有机硅生胶中加入二氧化硅（SiO2，俗称白碳黑）、二氧化钛等作补强剂，用有机过氧化物如过氧化二苯甲酰（BPO）作硫化剂，并加入其它辅料和助剂进行混炼、成型、热处理熟化得到高温硫化硅橡胶。,弹性材料 硅橡胶,高温硫化硅橡胶,弹性材料 硅橡胶,人工器官和组织代用品 短期植入材料 药物控制释放载体 体外循环用品 整容外科修补材料,弹性材料 聚氨酯橡胶,氨酯键,软组织相容性血液相容性,弹性材料 聚氨酯橡胶,人工心脏搏动膜主动脉内气囊反搏囊膜体外血液循环管路人工软骨小口径软骨血管、血袋或血液容器医用粘合剂乙基药物释放体系,硬质材料,人工骨和人工关节,聚甲基丙烯酸甲酯：有机玻璃，PMMA聚碳酸酯复合的硅橡胶 高分子复合材料：聚砜/磷酸钙可生物降解的高分子,人工头盖骨人工股骨骨水泥人工腕关节人工髋关节人工指关节人工膝关节人工肩关节人工肘关节,2006年：俄罗斯研制出一种新型“人造骨”。以聚丙烯酸酯、聚交酯等材料，按预先设计好的样子将其制成“人造骨”的外壳，之后用化学方法将羟基磷灰石均匀地填入外壳，并使两者结合成一个整体。在进一步加工这个假体时，专家使用了超临界二氧化碳溶剂。此外，加工过程中使用的一些添加剂还能促使“人造骨”与骨组织更好地相容。在对老鼠和兔子进行试验时，“人造骨”与动物的骨组织破损处顺利地长在一起，且未出现副作用，这些特点优于目前修复手术中常用的金属及复合材料。,硬质材料,高分子口腔材料,金属：金牙、银牙合金：钴铬合金、银汞合金无机材料：烤瓷牙、生物玻璃牙高分子材料：有机玻璃、聚砜复合材料：双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯,纤维材料,合成高分子材料可加工性及可纺性,聚酯纤维：PET聚氨酯纤维：氨纶聚酰胺纤维：尼龙聚乙烯醇纤维,纤维材料,什么是高温硫化硅橡胶？医用硅橡胶有哪些用途？,
