生物医用可降解材料

生物医用可降解高分子材料

1.引文

近年来生物材料被广泛的应用于医学领域中，并在临床上取得了成功，为研制人工器官和一些医疗器具提供了物质基础。在医疗过程中，有时需要一些暂时性的材料，如骨折内固定，这要求植入材料在创伤愈合或药物释放过程中生物可降解；在人体组织工程研究中，需要在一些合成材料上培养组织细胞，让其生长成组织器官，这要求材料在相当长的时间内生物缓慢降解。因此开发高安全性的可降解生物材料，不断提高此材料的性能、完善材料的设计是我们急需解决的问题。

2. 定义

可降解生物高分子材料是指在生物体内经水解、酶解等过程，逐渐降解成低分子量化合物或单体，降解产物能被排出体外或能参加体内正常新陈代谢而消失的材料 [1]。

案例：ELLA-CS 鞣花酸-壳聚糖可降解肠道支架（郑州大学和北京大学研究所联名开发）[2]

3. 特性

生物医用可降解材料以医疗为目的，有些材料会长时间植入动物或人体内部，故而对该材料的要求会相对严苛。目前对于生物医用高分子材料的要求有如下三个方面 [3]：

首先材料是其最基本属性，这就需要材料能够保证医疗过程的正常进行，不会因其机械强度、稳定性等物理化学方面的性能而影响医疗进程；（敷料——粘附性、力学性能）

其二是生物医学方面，材料要能与生物体内的环境和谐相处，不影响生物体的正常生理反应、生理活动（生物相容性）；

另外是其可降解性，通过控制一定的条件（分子量、化学键数），来控制其降解时间，并确保最终材料可以通过人体的新陈代谢系统或者排泄系统安全排出体外。（药物缓释+骨骼修复）

与非可降解生物材料相比，可降解生物材料具有许多优势 [4]：

①更好的生物相容性。生物相容性应包括 ：组织、血液和力学相容性，

可降解生物材料一般会根据人体的环境特征而进行的材料设计与表面界面改性，可以有效地提高植入材料与组织间的相容性，同时保证材料应有的物理与力学性能。

②植入材料的物理和力学性能稳定可靠、易于加工成型、便于消毒灭菌、无毒无热源、不致癌不致畸等。

③暂时植入体内的材料其降解周期可控并且降解产物是可被吸收或代谢的无毒单体或链段，可降解高分子材料的降解单体大都为可被人体吸收的小分子，可降解生物陶瓷在体内则会降解成颗粒、分子或者离子，被细胞作为原料使用而逐步消失，可降解金属材料则会形成离子态进而被人体所吸收利用。

例子：

4. 壳聚糖——一种常见的生物医用可降解高分子材料

5. 生物医用可降解材料产业和就业简介

6. 未来发展和展望

引用文献

[1] 袭迎祥, 王迎军, 郑岳华等. 可降解生物医用材料的降解机理. 硅酸盐通报, 2000(3): 40—44

[2] 袁团．利用CO2制备脲类化合物的研究. 中北大学, 2014

[3] 李君涛, 陈周煜. 可降解生物医用材料研究现状与展望. 透视, 2016(01): 32—35

[4] Young B, Burkitt HG, Heath JW, Lowe JS, Stevens A, Wheater PR. Supporting/connective tissues: In: Young B, Heath JW, editors. Wheater’s functional histology: a text and colour atlas. 4th ed. New York: Churchill Livingstone; 2000. p. 65-79.

[] 张文博,陈盛. 甲壳素/ 壳聚糖的提取及其应用研究新进展. 福建师范大学福清分校学报. 2008, 85(1): 18—25

[] 陈世清. 甲壳素制备工艺及其对壳聚糖质量的影响. 化学世界，1993(10): 4

[] 高鸿宾. 有机化学, 第4版. 北京: 高等教育出版社, 2005

[] 舒静, 李小静, 赵大飙. 壳聚糖智能水凝胶研究进展. 中国塑料, 2010, 24(9): 6—10

[] 郑岚, 陈开勋. 超临界CO2技术的应用和发展新动向. 石油化工, 2012, 41(5): 501—509

[] Z Wang, N Li, R Li, Y Li, L Ruan. Biodegradable Intestinal Stents: A Review. Progress in Natural Science, 2014.10: 423—432