医用高分子材料2.ppt

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1、1 高分子人工脏器及部件的应用现状高分子人工脏器及部件的应用现状 高分子材料作为高分子材料作为人工脏器、人工血管、人工骨人工脏器、人工血管、人工骨骼、人工关节骼、人工关节等的医用材料，正在越来越广泛地得等的医用材料，正在越来越广泛地得到运用。人工脏器的应用正从大型向小型化发展，到运用。人工脏器的应用正从大型向小型化发展，从体外使用向内植型发展，从单一功能向综合功能从体外使用向内植型发展，从单一功能向综合功能型发展。型发展。高分子材料在医学领域的应用1 根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，根据人工脏器和部件的作用及目前研究进展，可将它们分成五大类：可将它们分成五大类：第一类：能永久性地植入人

2、体，完全替代原来第一类：能永久性地植入人体，完全替代原来脏器或部位的功能，成为人体组织的一部分。脏器或部位的功能，成为人体组织的一部分。如人工如人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、人工血管、人工心脏瓣膜、人工食道、人工气管、人工胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等。胆道、人工尿道、人工骨骼、人工关节等。2 第二类：第二类：在体外使用的较为大型的人工脏器装在体外使用的较为大型的人工脏器装置、主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的置、主要作用是在手术过程中暂时替代原有器官的功能。功能。例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等。这类例如人工肾脏、人工心脏、人工肺等。这类装置的发展方向是小型化和内植

3、化，最终能植入体装置的发展方向是小型化和内植化，最终能植入体内完全替代原有脏器的功能。内完全替代原有脏器的功能。3 第三类：第三类：功能比较单一，只能部分替代人体脏器的功能比较单一，只能部分替代人体脏器的功能，例如人工肝脏等功能，例如人工肝脏等。这类人工脏器的研究方向。这类人工脏器的研究方向是多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂是多功能化，使其能完全替代人体原有的较为复杂的脏器功能。的脏器功能。第四类：第四类：正在进行探索的人工脏器正在进行探索的人工脏器。指那些功能特。指那些功能特别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等。别复杂的脏器，如人工胃、人工子宫等。4 第五类：第五类：整容性修复材料，

4、如人工耳朵、人工整容性修复材料，如人工耳朵、人工鼻子、人工乳房、假肢等鼻子、人工乳房、假肢等。这些部件一般不具备特。这些部件一般不具备特殊的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者殊的生理功能，但能修复人体的残缺部分，使患者重新获得端正的仪表。重新获得端正的仪表。要制成一个完整的人工脏器，必须有能源，传要制成一个完整的人工脏器，必须有能源，传动装置、自动控制系统及辅助装置或多方面的配动装置、自动控制系统及辅助装置或多方面的配合。然而，不言而喻，其中高分子材料乃是目前制合。然而，不言而喻，其中高分子材料乃是目前制造人工脏器的关键材料。造人工脏器的关键材料。5用于人工用于人工脏脏器的部分高分子材料

5、器的部分高分子材料人工脏器人工脏器高分子材料高分子材料心心 脏脏嵌段聚醚氨酯弹性体、硅橡胶嵌段聚醚氨酯弹性体、硅橡胶肾肾 脏脏铜氨法再生纤维素，醋酸纤维素，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚铜氨法再生纤维素，醋酸纤维素，聚甲基丙烯酸甲酯，聚丙烯腈，聚砜，乙烯乙烯醇共聚物（砜，乙烯乙烯醇共聚物（EVA），聚氨酯豪，聚丙烯，聚碳酸酯，），聚氨酯豪，聚丙烯，聚碳酸酯，聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸羟乙酯羟乙酯肝肝 脏脏赛璐玢（赛璐玢（cellophane），聚甲基丙烯酸），聚甲基丙烯酸羟乙酯羟乙酯胰胰 脏脏共聚丙烯酸酯中空纤维共聚丙烯酸酯中空纤维肺肺硅橡胶，聚丙烯中空纤维，聚烷砜硅橡胶，聚丙烯中空纤维，聚烷砜

6、关节、骨关节、骨超高分子量聚乙烯超高分子量聚乙烯，高密度聚乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，尼龙，聚酯，高密度聚乙烯，聚甲基丙烯酸甲酯，尼龙，聚酯6皮皮 肤肤硝基纤维素，聚硅酮硝基纤维素，聚硅酮尼龙复合物，聚酯，甲壳素尼龙复合物，聚酯，甲壳素角角 膜膜聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸聚甲基丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸羟乙酯，硅橡胶羟乙酯，硅橡胶玻璃体玻璃体硅油，聚甲基丙烯酸硅油，聚甲基丙烯酸羟乙酯羟乙酯鼻、耳鼻、耳硅橡胶，聚乙烯硅橡胶，聚乙烯乳乳 房房聚硅酮聚硅酮血血 管管聚酯纤维，聚四氟乙烯，嵌段聚醚氨酯聚酯纤维，聚四氟乙烯，嵌段聚醚氨酯人工红血球人工红血球全氟烃全氟烃人工血浆人工血浆羟乙基淀粉，聚乙烯基吡

7、咯烷酮羟乙基淀粉，聚乙烯基吡咯烷酮胆胆 管管硅橡胶硅橡胶7鼓鼓 膜膜硅橡胶硅橡胶食食 道道聚硅酮聚硅酮喉喉 头头聚四氟乙烯，聚硅酮，聚乙烯聚四氟乙烯，聚硅酮，聚乙烯气气 管管聚乙烯，聚四氟乙烯，聚硅酮，聚酯纤维聚乙烯，聚四氟乙烯，聚硅酮，聚酯纤维腹腹 膜膜聚硅酮，聚乙烯，聚酯纤维聚硅酮，聚乙烯，聚酯纤维尿尿 道道硅橡胶，聚酯纤维硅橡胶，聚酯纤维82 医用高分子材料的应用医用高分子材料的应用2.1 血液相容性材料与人工心脏血液相容性材料与人工心脏 许多医用高分子在应用中需长期与肌体接触，许多医用高分子在应用中需长期与肌体接触，必须有良好的生物相容性，其中必须有良好的生物相容性，其中血液相容性是最

8、重血液相容性是最重要的性能要的性能。人工心脏、人工肾脏、人工肝脏、人工人工心脏、人工肾脏、人工肝脏、人工血管等脏器和部件长期与血液接触，因此要求材料血管等脏器和部件长期与血液接触，因此要求材料必须具有优良的抗血栓性能。必须具有优良的抗血栓性能。9 近年来，在对高分子材料抗血栓性研究中，发近年来，在对高分子材料抗血栓性研究中，发现现具有微相分离结构的聚合物具有微相分离结构的聚合物往往具有优良的血液往往具有优良的血液相容性，因而引起人们极大的兴趣。例如在聚苯乙相容性，因而引起人们极大的兴趣。例如在聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯的结构中接枝上亲水性的甲烯、聚甲基丙烯酸甲酯的结构中接枝上亲水性的甲基丙烯酸

9、基丙烯酸羟乙酯，当接枝共聚物的微区尺寸羟乙酯，当接枝共聚物的微区尺寸在在2030 nm范围内时，就有优良的抗血栓性。范围内时，就有优良的抗血栓性。10 在微相分离高分子材料中，国内外研究得最活在微相分离高分子材料中，国内外研究得最活跃的是跃的是聚醚型聚氨酯，或称聚醚氨酯聚醚型聚氨酯，或称聚醚氨酯。聚醚氨酯是聚醚氨酯是一类线型多嵌段共聚物，宏观上表现为热塑性弹性一类线型多嵌段共聚物，宏观上表现为热塑性弹性体，具有优良的生物相容性和力学性能，因而引起体，具有优良的生物相容性和力学性能，因而引起人们广泛的重视。人们广泛的重视。11 美国美国EthiconEthicon公司推荐的四种医用聚醚氨酯：公司

10、推荐的四种医用聚醚氨酯：BiomerBiomer，PellethanePellethane，TecoflexTecoflex和和CardiothaneCardiothane基基本上都属于这一类聚合物。本上都属于这一类聚合物。作为医用高分子材料的嵌段聚醚氨酯作为医用高分子材料的嵌段聚醚氨酯（SPEU）的一般结构式如下：）的一般结构式如下：12 这类聚合物的共同特点是分子结构都是由这类聚合物的共同特点是分子结构都是由软链软链段和硬链段段和硬链段两部分组成的，分子间有较强的氢键和两部分组成的，分子间有较强的氢键和范得华力。聚醚软段聚集形成连续相，而由聚氨酯范得华力。聚醚软段聚集形成连续相，而由聚氨酯

11、和聚脲组成的硬链段聚集而成的分散相微区则分散和聚脲组成的硬链段聚集而成的分散相微区则分散在连续相中，因此具有足够的强度和理想的弹性。在连续相中，因此具有足够的强度和理想的弹性。同时同时分子链中的聚醚链段和聚氨酯、聚脲链段分别分子链中的聚醚链段和聚氨酯、聚脲链段分别提供了材料的亲水、疏水平衡提供了材料的亲水、疏水平衡。13 研究表明，研究表明，嵌段聚醚氨酯与血小板、细胞的相嵌段聚醚氨酯与血小板、细胞的相互作用，与聚醚软段的分子量、微相分离的程度、互作用，与聚醚软段的分子量、微相分离的程度、微区的大小、表面化学组成、表面结构等因素密切微区的大小、表面化学组成、表面结构等因素密切相关相关。另外聚醚氨

12、酯的血液相容性与聚醚链段的亲水另外聚醚氨酯的血液相容性与聚醚链段的亲水性有很大关系，性有很大关系，由亲水性较好的聚乙二醇链段制备由亲水性较好的聚乙二醇链段制备的聚醚氨酯，抗血栓性较好的聚醚氨酯，抗血栓性较好。14 聚离子络合物聚离子络合物（Polyion Complex）是另一类具）是另一类具有抗血栓性的高分子材料。它们是由带有相反电荷有抗血栓性的高分子材料。它们是由带有相反电荷的两种水溶性聚电解质制成的。例如美国的两种水溶性聚电解质制成的。例如美国Amicon公公司研制的离子型水凝胶司研制的离子型水凝胶Ioplex l01是由是由聚乙烯基苄聚乙烯基苄基三甲基铵氯化物基三甲基铵氯化物与与聚苯乙

13、烯磺酸钠聚苯乙烯磺酸钠通过离子键结通过离子键结合得到的。合得到的。15 这种聚合物水凝胶的含水量与正常血管相似，这种聚合物水凝胶的含水量与正常血管相似，并可调节这两种聚电解质的比例，制得中性的、阳并可调节这两种聚电解质的比例，制得中性的、阳离子型的或阴离子型的产品。其中离子型的或阴离子型的产品。其中负离子型的材料负离子型的材料可以排斥带负电荷的血小板，更有利于抗凝血可以排斥带负电荷的血小板，更有利于抗凝血。类类似的产品还有似的产品还有聚对乙基苯乙烯三乙基铵溴化物与聚聚对乙基苯乙烯三乙基铵溴化物与聚苯乙烯硝酸钠苯乙烯硝酸钠制得的产物，也是一种优良的人工心制得的产物，也是一种优良的人工心脏、人工血

14、管的制作材料。脏、人工血管的制作材料。162.2 人造皮肤材料人造皮肤材料 治疗大面积皮肤创伤的病人，需要将病人的正治疗大面积皮肤创伤的病人，需要将病人的正常皮肤移植在创伤部位上。但在移植之前，创伤面常皮肤移植在创伤部位上。但在移植之前，创伤面需要清洗，被移植皮肤需要养护，因此需要一定时需要清洗，被移植皮肤需要养护，因此需要一定时间。在这段时间内，许多病人由于体液的大量损耗间。在这段时间内，许多病人由于体液的大量损耗以及蛋白质与盐分的丢失而丧失生命。因此，人们以及蛋白质与盐分的丢失而丧失生命。因此，人们用用高亲水性的高分子材料高亲水性的高分子材料作为人造皮肤，暂时覆盖作为人造皮肤，暂时覆盖在深

15、度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的在深度创伤的创面上，以减少体液的损耗和盐分的丢失，从而达到保护创面的目的。丢失，从而达到保护创面的目的。17 聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵聚乙烯醇微孔薄膜和硅橡胶多孔海绵是制作人是制作人造皮肤的两种重要材料。这两种人造皮肤使用时手造皮肤的两种重要材料。这两种人造皮肤使用时手术简便，抗排异性好，移植成活率高，已应用于临术简便，抗排异性好，移植成活率高，已应用于临床。高吸水性树脂用于制作人造皮肤方面的研究，床。高吸水性树脂用于制作人造皮肤方面的研究，亦已取得很多成果。此外，亦已取得很多成果。此外，聚氨基酸、骨胶原、角聚氨基酸、骨胶原、角蛋白衍生物蛋白衍生

16、物等天然改性聚合物也都是人造皮肤的良等天然改性聚合物也都是人造皮肤的良好材料。好材料。18 据报道，日本市场上近年出现一种高效人造皮据报道，日本市场上近年出现一种高效人造皮肤，对严重烧伤的患者十分有效。这种人造皮肤的肤，对严重烧伤的患者十分有效。这种人造皮肤的原料是原料是甲壳质材料甲壳质材料，从从螃蟹壳、虾壳螃蟹壳、虾壳等物质中萃取等物质中萃取出来，经过抽制成丝，再进行编织。这种人造皮肤出来，经过抽制成丝，再进行编织。这种人造皮肤具有生理活性，可代替正常皮肤进行移植，因此可具有生理活性，可代替正常皮肤进行移植，因此可减少患者再次取皮的痛苦。临床试验表明，这种皮减少患者再次取皮的痛苦。临床试验表

17、明，这种皮肤的移植成活率达肤的移植成活率达90以上。以上。19 将人体的表皮细胞在高分子材料上粘附、增将人体的表皮细胞在高分子材料上粘附、增殖，从而制备有生理活性的人工皮肤，是近年来殖，从而制备有生理活性的人工皮肤，是近年来的又一研究动向，并已取得相当的成就。例如将的又一研究动向，并已取得相当的成就。例如将由骨胶原和葡糖胺聚糖组成的多孔膜与有机硅材由骨胶原和葡糖胺聚糖组成的多孔膜与有机硅材料复合形成双层膜料复合形成双层膜。将少量取自患者皮肤的表面将少量取自患者皮肤的表面细胞置于多孔膜上，覆在创伤面上。不久表皮细细胞置于多孔膜上，覆在创伤面上。不久表皮细胞即在多孔膜上增殖而形成皮肤。然后将有机硅

18、胞即在多孔膜上增殖而形成皮肤。然后将有机硅膜剥下，多孔膜则被酶降解，被人体所吸收。膜剥下，多孔膜则被酶降解，被人体所吸收。202.3 医用粘合剂医用粘合剂 粘合剂作为高分子材料中的一大类别，近年来粘合剂作为高分子材料中的一大类别，近年来已扩展到医疗卫生部门，并且其适用范围正随着粘已扩展到医疗卫生部门，并且其适用范围正随着粘合剂性能的提高、使用趋于简便而不断扩大。医用合剂性能的提高、使用趋于简便而不断扩大。医用粘合剂在医学临床中有十分重要的作用。在粘合剂在医学临床中有十分重要的作用。在外科手外科手术中，医用粘合剂用于某些器官和组织的局部粘合术中，医用粘合剂用于某些器官和组织的局部粘合和修补；手术

19、后缝合处微血管渗血的制止；骨科手和修补；手术后缝合处微血管渗血的制止；骨科手术中骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用于牙术中骨骼、关节的结合与定位；齿科手术中用于牙齿的修补等齿的修补等。21 从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，从医用粘合剂的使用对象和性能要求来区分，可分成两大类，一类是可分成两大类，一类是齿科用粘合剂齿科用粘合剂，另一类则是另一类则是外科用（或体内用）粘合剂外科用（或体内用）粘合剂。由于口腔环境与体内由于口腔环境与体内环境完全不同，对粘合剂的要求也不相同。此外，环境完全不同，对粘合剂的要求也不相同。此外，齿科粘合剂用于修补牙齿后，通常需要长期保留，齿科粘合剂用于修补牙齿后

20、，通常需要长期保留，因此，要求具有因此，要求具有优良的耐久性能优良的耐久性能。而外科用粘合剂而外科用粘合剂在用于粘合手术创伤后，一旦组织愈合，其作用亦在用于粘合手术创伤后，一旦组织愈合，其作用亦告结束，此时告结束，此时要求其能迅速分解要求其能迅速分解，并排出体外或被并排出体外或被人体所吸收。人体所吸收。22（1）齿科用粘合剂）齿科用粘合剂 齿科用粘合剂的历史可追溯到半个世纪以前。齿科用粘合剂的历史可追溯到半个世纪以前。1940年，首次用于齿科修补手术的高分子材料是年，首次用于齿科修补手术的高分子材料是聚聚甲基丙烯酸甲酯甲基丙烯酸甲酯。它是将甲基丙烯酸甲酯乳液与甲它是将甲基丙烯酸甲酯乳液与甲基丙

21、烯酸甲酯单体混合，然后在修补过程中聚合固基丙烯酸甲酯单体混合，然后在修补过程中聚合固化。这种粘合剂的硬度与粘结力均不够高，所以很化。这种粘合剂的硬度与粘结力均不够高，所以很快被淘汰。快被淘汰。1965年出现了以年出现了以多官能度甲基丙烯酸酯多官能度甲基丙烯酸酯为基料，无机粉末为填料的复合粘合剂为基料，无机粉末为填料的复合粘合剂，性能大大，性能大大提高，至今仍在齿科修复中广泛应用。提高，至今仍在齿科修复中广泛应用。23 牙科中使用的粘合剂，按照其被粘物的不同，牙科中使用的粘合剂，按照其被粘物的不同，可分为可分为软组织用粘合剂和硬组织用粘合剂软组织用粘合剂和硬组织用粘合剂两大类。两大类。1)软组织

22、用粘合剂软组织用粘合剂 这是一类这是一类用于齿龈或口腔粘膜等软组织的粘合用于齿龈或口腔粘膜等软组织的粘合剂剂。以前软组织的缝合是通过缝合线手术完成的。以前软组织的缝合是通过缝合线手术完成的。粘合剂用于口腔内软组织的粘合，不仅快速，无痛粘合剂用于口腔内软组织的粘合，不仅快速，无痛苦，而且能促进肌体组织的自愈能力，因此这方面苦，而且能促进肌体组织的自愈能力，因此这方面的应用越来越受到欢迎。的应用越来越受到欢迎。24 软组织的粘合目的是促进组织本身的自然愈软组织的粘合目的是促进组织本身的自然愈合，所以通常只要保持一星期到合，所以通常只要保持一星期到10天左右的粘结力天左右的粘结力就可以了。但是它就可

23、以了。但是它必须能迅速粘结，能与水分，脂必须能迅速粘结，能与水分，脂肪等共存，无毒，不会产生血栓，而且不妨碍创伤肪等共存，无毒，不会产生血栓，而且不妨碍创伤的愈合过程，分解产物对肌体无影响的愈合过程，分解产物对肌体无影响。遗憾的是至遗憾的是至今尚无能全面符合这些条件的理想粘合剂。因此，今尚无能全面符合这些条件的理想粘合剂。因此，目前在进行口腔软组织手术时，都是粘合与缝合并目前在进行口腔软组织手术时，都是粘合与缝合并用的。用的。25 最早用于齿科软组织粘合的粘合剂是最早用于齿科软组织粘合的粘合剂是氰基氰基丙烯酸烷基酯丙烯酸烷基酯。但这种粘合剂在有大量水分存在的。但这种粘合剂在有大量水分存在的口腔

24、中粘结比较团难，所以现在已不再使用。取而口腔中粘结比较团难，所以现在已不再使用。取而代之的是称为代之的是称为EDH的组织粘合剂。的组织粘合剂。EDH组织粘合剂的组织粘合剂的组成是组成是氰基丙烯酸甲酯、丁腈橡胶和聚异氰酸氰基丙烯酸甲酯、丁腈橡胶和聚异氰酸酯按酯按100:100:1020（重量比）的比例配制而成，（重量比）的比例配制而成，再制成再制成67的硝基甲烷溶液的硝基甲烷溶液。26 这种粘合剂具有较好的挠屈性和活体组织粘结这种粘合剂具有较好的挠屈性和活体组织粘结性，最早是用作预防性，最早是用作预防脑动脉瘤破裂的涂层脑动脉瘤破裂的涂层，后来，后来发现对齿科软组织的粘合也有很好的效果。如用作发现

25、对齿科软组织的粘合也有很好的效果。如用作齿槽脓漏症手术创面的粘合、牙根切除手术中牙根齿槽脓漏症手术创面的粘合、牙根切除手术中牙根断端部分的包覆等。断端部分的包覆等。272)牙齿硬组织用粘合剂牙齿硬组织用粘合剂 牙齿的主要组成物为牙齿的主要组成物为牙釉质、牙骨质、牙本质牙釉质、牙骨质、牙本质和齿髓和齿髓。牙釉质和牙骨质构成齿冠的外层，最硬，牙釉质和牙骨质构成齿冠的外层，最硬，莫氏硬度为莫氏硬度为67，主要成分为羟基磷灰石。牙本质，主要成分为羟基磷灰石。牙本质稍软，莫氏硬度为稍软，莫氏硬度为45，含较多的有机质和水分。，含较多的有机质和水分。牙齿中心部位的齿髓则含有丰富的血管和神经活组牙齿中心部位

26、的齿髓则含有丰富的血管和神经活组织。牙釉质、牙本质和齿髓的材性差别很大，故粘织。牙釉质、牙本质和齿髓的材性差别很大，故粘结比较困难。虽然经过长期的努力，但至今尚无十分结比较困难。虽然经过长期的努力，但至今尚无十分理想的粘合剂。理想的粘合剂。28 目前常用的齿科粘合剂主要有以下品种：目前常用的齿科粘合剂主要有以下品种：磷酸锌粘固剂磷酸锌粘固剂 羧基化粘固剂羧基化粘固剂 玻璃离子键聚合物粘固剂玻璃离子键聚合物粘固剂 聚甲基丙烯酸酯粘合剂聚甲基丙烯酸酯粘合剂29 目前最重要的齿科粘合剂是目前最重要的齿科粘合剂是双酚双酚A双双(3甲甲基丙烯酰氧基基丙烯酰氧基2羟丙基羟丙基)醚醚,简称简称BisGMA。

27、它。它的分子中同时具有亲水基和疏水基，因此，粘结性的分子中同时具有亲水基和疏水基，因此，粘结性能优良，可用作补牙用复合充填树脂。它是一种双能优良，可用作补牙用复合充填树脂。它是一种双官能团单体，聚合时放热少，体积收缩小，聚合后官能团单体，聚合时放热少，体积收缩小，聚合后成体型结构，耐磨，膨胀系数小。用紫外光照射或成体型结构，耐磨，膨胀系数小。用紫外光照射或用过氧化苯甲酰用过氧化苯甲酰N,N双（双（羟乙基）对甲苯羟乙基）对甲苯胺引发体系引发，可在室温下快速聚合。胺引发体系引发，可在室温下快速聚合。30 BisGMA的化学结构式如下：的化学结构式如下：31(2)外科用粘合剂外科用粘合剂 外科用粘合

28、剂的应用范围很广，如胃、肠道、外科用粘合剂的应用范围很广，如胃、肠道、胆囊等消化器官的吻合；血管、气管、食道、尿道胆囊等消化器官的吻合；血管、气管、食道、尿道的修补和连接；皮肤、腹膜的粘合；神经的粘合；的修补和连接；皮肤、腹膜的粘合；神经的粘合；肝、肾、胰脏切除手术后的粘合；肝、肾、胰、肺肝、肾、胰脏切除手术后的粘合；肝、肾、胰、肺等器官的止血；缺损组织的修复；骨骼的粘合等。等器官的止血；缺损组织的修复；骨骼的粘合等。其中大部分是对软组织的粘合。其中大部分是对软组织的粘合。32外用粘合剂的使用目的与部位外用粘合剂的使用目的与部位使用目的使用目的应应 用用 部部 位位吻吻 合合食道、胃、食道、胃

29、、肠肠道、胆管、血管（道、胆管、血管（动动脉、静脉）、气管、支气管脉、静脉）、气管、支气管等的吻合等的吻合封封 闭闭胃、胃、肠肠、气管、支气管、角膜穿孔的封、气管、支气管、角膜穿孔的封闭闭；瘘管的封；瘘管的封闭闭；创创口口开裂的封开裂的封闭闭等等移移 植植代用血管、皮肤、神代用血管、皮肤、神经经的移植的移植粘粘结连结连接接皮肤，腹膜、筋膜、尿道、皮肤，腹膜、筋膜、尿道、输输尿管、膀尿管、膀肮肮等的粘等的粘结结；肺气；肺气肿肿患患者肺的粘者肺的粘结结；肝、；肝、肾肾、胰等切开部分的粘、胰等切开部分的粘结结；神；神经经的的连连接等接等防止出血、漏液防止出血、漏液防止防止肾肾、肝、脾、肝、脾、肠肠、

30、脑脑等的出血；防止腹膜、骨等的出血；防止腹膜、骨盘盘、消化器、消化器官的出血；防止官的出血；防止脑脑脊髓液、淋巴液的渗出脊髓液、淋巴液的渗出其其 他他痔痔疮疮手手术术，肾肾位移固定；中耳再造等位移固定；中耳再造等33 外科用粘合剂经过外科用粘合剂经过50多年的发展，至今已有几多年的发展，至今已有几十种品种。但根据使用要求，仍以较早开发的十种品种。但根据使用要求，仍以较早开发的氰基丙烯酸酯氰基丙烯酸酯最为合适。最为合适。-氰基丙烯酸酯是一类瞬时粘合剂，单组分无氰基丙烯酸酯是一类瞬时粘合剂，单组分无溶剂，粘结时无需加压，可常温固化，粘结后无需溶剂，粘结时无需加压，可常温固化，粘结后无需特殊处理。由

31、于其粘度低，铺展性好，固化后无色特殊处理。由于其粘度低，铺展性好，固化后无色透明，有一定的耐热性和耐溶剂性。透明，有一定的耐热性和耐溶剂性。34 尤其可贵的是尤其可贵的是-氰基丙烯酸酯能与比较潮湿的氰基丙烯酸酯能与比较潮湿的人体组织强烈结合，因而被选作理想的外科用粘合人体组织强烈结合，因而被选作理想的外科用粘合剂，而且是迄今为止唯一用于临床手术的粘合剂。剂，而且是迄今为止唯一用于临床手术的粘合剂。-氰基丙烯酸酯类粘合剂在使用时以氰基丙烯酸酯类粘合剂在使用时以-氰基氰基丙烯酸烷基酯为主要成分，加入少量高级多元醇酯丙烯酸烷基酯为主要成分，加入少量高级多元醇酯（如癸二酸二辛酯等）作增塑剂，可溶性聚合

32、物（如癸二酸二辛酯等）作增塑剂，可溶性聚合物（如聚甲基丙烯酸酯）作增粘剂，氢醌和二氧化硫（如聚甲基丙烯酸酯）作增粘剂，氢醌和二氧化硫作稳定剂组成的。作稳定剂组成的。35 -氰基丙烯酸烷基酯是丙烯酸酯中氰基丙烯酸烷基酯是丙烯酸酯中位置上位置上的氢原子被氰基取代的产物，其结构通式如下。的氢原子被氰基取代的产物，其结构通式如下。其中的其中的烷基可以从甲基到辛基烷基可以从甲基到辛基变化。临床应用变化。临床应用中主要是中主要是甲基、乙基和丁基甲基、乙基和丁基。实验室中还对其他直实验室中还对其他直链烷基和带有侧链的以及氟代的烷基进行过研究。链烷基和带有侧链的以及氟代的烷基进行过研究。36 由于由于位置上的

33、氰基是一个吸电子性很强的基位置上的氰基是一个吸电子性很强的基团，可使团，可使碳原子呈现很强的正电性，因此有很大碳原子呈现很强的正电性，因此有很大的聚合倾向。其聚合过程如下图所示。的聚合倾向。其聚合过程如下图所示。37当当-氰基丙烯酸酯在空气中暴露或与潮湿表面接触时，氰基丙烯酸酯在空气中暴露或与潮湿表面接触时，OH离子迅速引发其聚合离子迅速引发其聚合。这就是它能作为瞬间粘。这就是它能作为瞬间粘合剂的原因。此外合剂的原因。此外-氰基丙烯酸酯在光、热、自由氰基丙烯酸酯在光、热、自由基引发剂作用下亦很容易进行自由基聚合反应基引发剂作用下亦很容易进行自由基聚合反应。38 -氰基丙烯酸酯的聚合速度和对人体

34、组织的氰基丙烯酸酯的聚合速度和对人体组织的影响与烷基的种类关系很大。影响与烷基的种类关系很大。氰基丙烯酸甲酯氰基丙烯酸甲酯的聚合速度最快，但对人体组织的刺激性最大。的聚合速度最快，但对人体组织的刺激性最大。随随着烷基的长度和侧链碳原子数的增加，聚合速度降着烷基的长度和侧链碳原子数的增加，聚合速度降低，刺激性也减小低，刺激性也减小。在水、生理盐水、葡萄糖水溶在水、生理盐水、葡萄糖水溶液、人尿中甲酯、乙酯和丙酯的粘合速度较快；液、人尿中甲酯、乙酯和丙酯的粘合速度较快；而在乳汁、血清、淋巴液等含有氨基酸的物质中，而在乳汁、血清、淋巴液等含有氨基酸的物质中，则以丁酯和辛酯的粘合速度较快。则以丁酯和辛酯

35、的粘合速度较快。39 -氰基丙烯酸酯聚合物在人体内会分解成甲氰基丙烯酸酯聚合物在人体内会分解成甲醛和氰基醋酸烷基酯。醛和氰基醋酸烷基酯。分解速度随烷基碳原子数增分解速度随烷基碳原子数增多而降低多而降低。水解物对人体的毒性也随烷基碳原子数水解物对人体的毒性也随烷基碳原子数增多而减小增多而减小。甲酯聚合物在人体内约甲酯聚合物在人体内约4周左右开始分周左右开始分解，解，15周左右可全部水解完；而丁酯聚合物则在周左右可全部水解完；而丁酯聚合物则在16个月后仍有残存聚合物。个月后仍有残存聚合物。分解后的产物大部分被排分解后的产物大部分被排泄，少量被吸收泄，少量被吸收。通过对其致癌性和组织反应性等通过对其

36、致癌性和组织反应性等的深入跟踪观察，均未发现对人体有不良的影响。的深入跟踪观察，均未发现对人体有不良的影响。40医用高分子的发展巳有医用高分子的发展巳有60多年的历史，其应用多年的历史，其应用领域巳渗透到整个医学领域，取得的成果是十分显领域巳渗透到整个医学领域，取得的成果是十分显赫的。但距离随心所欲地使用高分子材料及其人工赫的。但距离随心所欲地使用高分子材料及其人工脏器来植换人体的病变脏器尚很远很远，因此尚需脏器来植换人体的病变脏器尚很远很远，因此尚需作深入的研究探索。就目前来说，医用高分子将在作深入的研究探索。就目前来说，医用高分子将在以下几个方面进行深入的研究。以下几个方面进行深入的研究。

37、医用高分子的发展方向医用高分子的发展方向41（1）人工脏器的生物功能化、小型化、体植化）人工脏器的生物功能化、小型化、体植化 目前使用的人工脏器，大多数只有目前使用的人工脏器，大多数只有“效应器效应器”的的功能，即人工脏器必须与有功能缺陷的生物体共同功能，即人工脏器必须与有功能缺陷的生物体共同协作，才能保持体内平衡。研究的方向是使人工脏协作，才能保持体内平衡。研究的方向是使人工脏器永久性地植入体内，完全取代病变的脏器。这就器永久性地植入体内，完全取代病变的脏器。这就要求高分子材料本身具有生物功能。要求高分子材料本身具有生物功能。42（2）高抗血栓性材料的研制）高抗血栓性材料的研制 至今为止，尚

38、无一种医用高分子材料具有完全抗血栓至今为止，尚无一种医用高分子材料具有完全抗血栓的性能。许多人工脏器的植换手术就是因为无法解的性能。许多人工脏器的植换手术就是因为无法解决凝血问题而归于失败。因此，尽快解决医用高分决凝血问题而归于失败。因此，尽快解决医用高分子材料的抗血栓性问题，巳成为医用高分子材料发子材料的抗血栓性问题，巳成为医用高分子材料发展的一个关键性问题，受到各国科学家的重视。展的一个关键性问题，受到各国科学家的重视。43（3）发展新型医用高分子材料）发展新型医用高分子材料 至今为止，医用高分子所涉及到的材料大部分至今为止，医用高分子所涉及到的材料大部分限于已工业化的高分子材料，这显然不

39、能适应和满限于已工业化的高分子材料，这显然不能适应和满足十分复杂的人体各器官的功能。因此发展适合医足十分复杂的人体各器官的功能。因此发展适合医学领域特殊要求的新型、专用高分子材料，已成为学领域特殊要求的新型、专用高分子材料，已成为广大化学家和医学专家的共识。目前研究开发混合广大化学家和医学专家的共识。目前研究开发混合型人工脏器，即将生物酶和生物细胞固定在合成高型人工脏器，即将生物酶和生物细胞固定在合成高分子材料上，制取有生物活性的人工脏器的工作，分子材料上，制取有生物活性的人工脏器的工作，已经取得了相当大的成就。已经取得了相当大的成就。44（4）推广医用高分子的临床应用）推广医用高分子的临床应用 高分子材料在医学领域的应用虽已取得了很大高分子材料在医学领域的应用虽已取得了很大的成就，但很多尚处于试验阶段。如何将已取得的的成就，但很多尚处于试验阶段。如何将已取得的成果迅速推广到临床医学应用，以拯救更多患者的成果迅速推广到临床医学应用，以拯救更多患者的生命，需要高分子材料界与医学界的通力协作。生命，需要高分子材料界与医学界的通力协作。45