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人工動脈所用材料有哪些具體特點需要考慮

惰性材料是指化學性質穩定、不易與其他物質發生反應的材料。

例如,生物惰性材料是指在生物環境中能保持穩定、不發生或僅發生微弱化學反應的壹類生物醫學材料,主要包括惰性生物陶瓷和醫用金屬及合金。因為在實踐中沒有完全惰性的材料,所以生物惰性材料在體內只是基本不發生化學反應,它與組織之間的結合主要是組織生長其粗糙表面形成機械嵌入式連接,即形態上的結合。

常見的生物惰性材料及其應用有:

聚乙烯(PE)

聚乙烯是壹種鏈狀非極性分子,對化學物質極其穩定,耐酸堿。聚乙烯非常堅韌、柔韌且絕緣性極強。由於其優異的物理和機械性能,聚乙烯具有良好的化學穩定性、耐水性和生物相容性,無味、無毒、無臭,植入人體後無不良反應。因此,它被廣泛應用於醫用聚合物領域,是消耗量最大的醫用聚合物品種之壹。超高分子量聚乙烯耐磨摩擦系數很小,蠕變變形小,有高度的化學穩定性和疏水性,是制作人工髖關節、肘關節、手指關節的理想材料。高密度聚乙烯還可用作人工肺、人工氣管、人工喉、人工腎、人工尿道、人工骨、骨科修復材料和壹次性醫療用品。

聚氯乙烯(Polyvinyl chloride,PVC)

聚氯乙烯聚合度約為590.1500(BP數平均分子量約為360-930萬),化學穩定性好,有良好的耐化學品和有機溶劑性能,在常溫下對酸(鹽酸、90%濃度的硫酸、稀硝酸、20%以下的堿)和鹽的作用穩定。)和鹽的作用是穩定的。易溶於二甲基甲酰胺、環己酮、四氫呋喃等溶劑,機械和電性能良好,光和熱穩定性較差,軟化點為 80℃,在 130℃時開始分解變色,析出氯化氫。聚氯乙烯制品分為軟制品和硬制品兩類。聚氯乙烯的性質可以通過添加增塑劑來改善,常用的增塑劑有鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、環氧化大豆油和磷酸三甲苯酯。增塑劑可使聚氯乙烯的伸展性和彈性增加,但拉伸強度降低。

21世紀以來,氯乙烯單體被發現具有致癌毒性,許多國家要求醫療和食品包裝用聚氯乙烯制品中氯乙烯殘留量必須小於l ppm,溶解量小於0.05 ppm,增塑劑聚氯乙烯制品,如植入物和輸血用輸血袋、儲血袋等的生產、必須考慮到增塑劑的溶血量和增塑劑的毒性,必須按照材料安全使用,應根據材料安全條件嚴格篩選。聚氯乙烯制品除熱穩定性差和不易加熱煮沸消毒外,其他性能均較好。

大量用於貯血、輸血袋,並用於制造輸液管、血管、體外循環裝置、人工腹膜、人工尿道、人工肺屏障袋、電子兼容袋)和進入心臟的勞動力等。

丙烯酸樹脂

丙烯酸樹脂是由丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯或取代丙烯酸酯經聚合或 **** 聚合而成。丙烯酸樹脂具有生物惰性、組織相容性好、無三致性(致癌、致畸、致突變)、無毒、易殺菌消毒、機械強度好、附著力強、可常溫固化等特點。它們被廣泛應用於生物醫學和醫療保健領域。最常用的丙烯酸樹脂是聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA),俗稱有機玻璃,具有生物相容性好、耐老化、機械強度高等特點,在醫學上被用於顱骨修復材料、人工骨、人工關節、胸腔填充材料、人工關節和骨材料、粘合劑以及假牙、牙托等。改性親水性 PMMA,在眼科、燒傷敷料、微膠囊等方面應用廣泛

聚四氟乙烯

聚四氟乙烯有 "塑料之王 "的美稱,聚合時以四氟乙烯單體:無機過氧化物為引發劑,按聚合壓力分高壓法和低壓法。

聚四氟乙烯的特點是耐高溫性能最好的塑料,結晶熔點高達 327℃,幾乎完全化學惰性,具有自潤滑性或無粘性,不易被組織液浸潤,具有優良的耐化學性、電性能、表面性能和物理機械性能。不易凝固,植入後組織反應小。廣泛應用於人工器官和組織修復材料、醫用縫合線、醫療器械材料等。如人造輸尿管、膽管、氣管、喉管、韌帶和肌腱、食道擴張器、人造血液、人造心臟瓣膜、人造血管、心臟瓣膜縫合環、血液相容絨、肺動脈和室間隔缺損補片等。下頜骨、髖關節材料、修復眼眶骨、隆鼻材料

膨體聚四氟乙烯是壹種特殊的聚四氟乙烯材料,由聚四氟乙烯樹脂經拉伸等特殊加工方法制成。白色,富有彈性和柔韌性,用微細纖維連接形成網狀結構,這些微細纖維形成無數細孔,使膨體聚四氟乙烯可以任意彎曲(360°以上),血液相容性好,耐生物老化,用於制造人造血管、心臟貼片等醫療產品。從醫學角度看,它是目前最理想的生物組織代用品。由於其良好的生物相容性和獨特的微孔結構,具有無毒、無致癌、無致敏等副作用,人體組織細胞和血管可長入其微孔中,形成組織連接,如同自體組織壹樣,用其隆鼻效果非常理想。

聚四氟乙烯應用的局限性:價格昂貴;膨體表面的微孔可藏匿細菌,有些細菌是條件致病菌,壹般情況下不會引起感染。但由於其多孔性,壹旦感染就很難控制,壹般只能將其取出,而且取出操作比較困難

有機矽聚合物

2000 年以來,有機矽聚合物材料在醫學上得到了廣泛的應用,如矽橡膠、有機矽季銨抗菌防黴劑等。有機矽是指含有Si-O鍵交替組成的化合物,其中最重要的是(SiR2-O-SiR2-O)n主鏈和側鏈上帶有有機基團的高分子化合物。由於其獨特的化學結構,它們具有許多優異的物理、化學特性和生物相容性。

由於矽膠具有無毒、無味、生物相容性好、無皮膚敏感性、生物惰性、耐高低溫、透氣、獨特的溶液滲透性、穩定的物理化學性能等特點,在醫學領域取得了長足的進步。

矽橡膠矽橡膠是壹大類醫用有機矽高分子材料,具有無毒、無腐蝕性、不引起凝固、不致癌、不致敏、註入體內或在體內使用不會引起周圍組織炎癥和過敏反應等特點,與人體相容性好,並能經受苛刻條件的消毒滅菌,是壹種理想的醫用高分子材料。矽橡膠制品植入人體後長期不失去彈性和抗拉強度。如人工瓣膜和人工心臟要求不引起血栓;人工血管必須有微細的網眼;用於人工腎透析時,要能透過尿素等小分子化合物,不能透過血清蛋白等大分子物質,矽橡膠就能完全滿足上述要求。從內科、外科到五官科、婦科,從人工器官到醫用材料,如靜脈插管、導尿管、人工心肺機泵管以及各種輸血、輸液管等。

矽油二甲基矽油因其生理惰性和良好的消泡性而被廣泛應用於醫療領域。矽油血液消泡劑具有無毒、對血液無損傷、消泡快速徹底等優點。用於處理人工血液循環裝置和輸血用的儀器、器械和用具,可消除體外循環血液中的氧泡,保證血液的正常循環和心肺功能的實施。

聚丙烯酰胺

PAM按其基團在水溶液中的電性可分為非離子型、陰離子型和陽離子型,但無論哪種類型的PAM,都是由丙烯酰胺(Acrylamide,簡稱AM)單體通過自由基聚合而成的均聚物或**** 聚合物。其合成方法有均相水溶液聚合法、反相乳液聚合法和反相懸浮聚合法。按AM自由基引發可分為化學引發聚合、輻射聚合和紫外光聚合。

在醫藥方面,丙烯酰胺水凝膠可用於控釋和酶包埋、蛋白質電泳(測試)、人工器官材料和植入物(人工晶體、人工角膜、人工軟骨、尿道假體、軟組織替代物)。

聚氨酯(PU)

聚氨酯(PU)是醫療領域最理想的材料之壹。壹般來說,它是由二異氰酸酯和含有活性氫的二元醇、二元胺或二羧酸制成的。以聚酯或聚醚大分子二元醇為原料,與不同的二異氰酸酯和不同的小分子二元醇、二胺、醇胺作為擴鏈劑進行反應,並控制反應條件,可根據設計要求得到性能範圍廣泛的材料。

聚氨酯彈性體具有良好的抗凝血性能和耐磨、彈性、抗彎等物理機械性能,已成為研究和應用最廣泛的抗凝血高分子材料之壹。近三十年來,人們對經典的聚氨酯彈性體(嵌段聚氨酯)進行了各種改進、改性和開發,形成了接枝聚氨酯、離子聚氨酯、表面負載抗凝活性聚氨酯等多種類型的抗凝聚氨酯材料。

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