在功能高分子領(lǐng)域中，醫(yī)用高分子已成為一個(gè)重要分支，而且廣泛應(yīng)用于以診斷和治療為中心的醫(yī)療領(lǐng)域。無(wú)論在何種環(huán)境下，使用的材料都應(yīng)具有兩種基本性能：即，醫(yī)用功能性和生物相容性。那么，在選用醫(yī)用塑料時(shí)需要包含哪些具體性能呢？

選材原則

無(wú)論哪類(lèi)環(huán)境使用的材料都應(yīng)具有兩種基本性能，即醫(yī)用功能性和生物相容性。

生物相容性是指在所需時(shí)間內(nèi)，材料在體內(nèi)或體外持續(xù)完成所需功能達(dá)到的能力。

生物相容性是一個(gè)復(fù)雜的主題，它包括組織相容性和血液相容性，描述的是材料在生理環(huán)境中所引起的變化，要求材料與生物休組織接觸時(shí)，材料不僅不會(huì)引起機(jī)體的副反應(yīng)，材料本身也能正常地發(fā)揮其功能，也就是說(shuō)生物相容性涉及材料對(duì)機(jī)體和機(jī)體對(duì)材料的反應(yīng)。

材料使機(jī)體產(chǎn)生的反應(yīng)包括短時(shí)期的局部反應(yīng)，全身毒性、過(guò)敏反應(yīng)，以及長(zhǎng)時(shí)期的致癌反應(yīng)、致畸反應(yīng)、致突變反應(yīng)、生物體的適應(yīng)性和血液中蛋白質(zhì)的吸附過(guò)程。機(jī)體使材料產(chǎn)生的反應(yīng)包括材料在生物體內(nèi)的腐蝕、降解、磨損、失效以及材料吸附血液中的有形成分。

從材料角度來(lái)看，影響生物相容性的因素有：材料的純度、材料表面有無(wú)細(xì)菌污染、材料表面粗糙度、材料幾何形狀，這些僅僅是外在因素。而內(nèi)在因素包括材料的表面化學(xué)、表面能、表面電荷、化學(xué)穩(wěn)定性以及降解產(chǎn)物化學(xué)特性和物理特性等。

綜上所述，醫(yī)用高分子材料應(yīng)該具有下列性能：

1) 物理力學(xué)性能好，能滿(mǎn)足生理功能和使用環(huán)境的要求；

2) 能耐受滅菌過(guò)程而不致影響其生物學(xué)性能和力學(xué)性能；

3) 成型加工性能好，易加工成各種形狀制品，成本低；

4) 聚合物為醫(yī)用級(jí)，重金屬含量少，溶出物及可溶出物含量低；

5) 對(duì)機(jī)體無(wú)毒，無(wú)熱源反應(yīng)，無(wú)“三致”( 致癌、致畸、致基因突變) 作用，不破壞鄰近組織，不干擾機(jī)體的免疫機(jī)制，不引起材料表面鈣化;

6) 材料與血液接觸時(shí)，有較好的抗凝血性能，不引起溶血后血球減少，不造成血中蛋白質(zhì)變性，不破壞血液的有形成分;

(7) 材料植入體內(nèi)時(shí)，有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性和生理惰性，且物理力學(xué)性能不發(fā)生明顯變化( 不包括降解材料)。

選用塑料品種及使用要求

1. 人工器官

人工器官近年來(lái)受到醫(yī)療界的重視而得到迅速發(fā)展。一般說(shuō)來(lái)，對(duì)由高分子材料制成的人工器官的主要要求有：無(wú)菌、無(wú)毒，無(wú)“三致”作用，無(wú)過(guò)敏性，非免疫性；除人工血管外，不希望形成纖維性組織包膜或向內(nèi)生長(zhǎng)，以防止膠原組織使人工器官失去其功能；如果是植入休內(nèi)的人工器官、在柔順性和織態(tài)結(jié)構(gòu)的物理性質(zhì)方面應(yīng)同軟組織接近。

2. 修復(fù)、植入用塑料

近20年來(lái)，骨、關(guān)節(jié)、皮膚、眼、耳、鼻、牙、牙周組織、牙槽嵴、頜關(guān)節(jié)、腫瘤切除等的修復(fù)和置換已經(jīng)改善了成千上萬(wàn)人的生活質(zhì)量。一般而言，作為修復(fù)和植入的塑料應(yīng)能很好地被機(jī)體接受，并能在侵蝕性的環(huán)境中承受周期性的負(fù)載，因此這類(lèi)塑料應(yīng)具有下列性能:

(1) 生物相容性好;

(2) 較好的力學(xué)性能;

(3) 植入體有適合組織附著的表面狀態(tài)，包括表面空隙大小、形態(tài)和分布;

(4) 在生理環(huán)境中材料的穩(wěn)定性好;(5) 具有對(duì)組織附著、長(zhǎng)上及長(zhǎng)入的能力;

(6) 材料的彈性和組織的彈性匹配;

(7) 易于成型加工。

3. 醫(yī)療用品及器械

塑料醫(yī)療用品主要指一次性的醫(yī)療用品，如注射器、貯血袋、輸血袋、輸血管、引流管及各種插管、檢查用具、護(hù)理用具、麻醉及手術(shù)用具、診療用具、計(jì)劃生育用具，以及醫(yī)療制品，如繃帶、遮蓋層、子宮托等。用作醫(yī)療用品的塑料主要應(yīng)滿(mǎn)足下列性能：

(1) 無(wú)毒，易于滅菌消毒，易于保存;

(2) 質(zhì)輕，不易破碎;

(3) 力學(xué)強(qiáng)度好。

4. 適用塑料品種及特性

聚酯類(lèi)

作為醫(yī)用塑料的聚酯類(lèi)主要是聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯，這類(lèi)材料制成纖維后富有彈性強(qiáng)度高，耐熱，耐撓曲，耐腐蝕，吸水性很低，生物相容性好，因此其編織物在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用廣泛，如人工血管、人工食道、人工腱、創(chuàng)傷覆蓋保護(hù)材料、心血管修補(bǔ)材料等。但這類(lèi)材料與血液接觸時(shí)，需要對(duì)材料表面進(jìn)行處理以進(jìn)一步提高其抗凝血性能。

聚氨酯類(lèi)

當(dāng)前醫(yī)療領(lǐng)域，人工器官和醫(yī)療器具所用的聚氨酯屬于聚醚型聚氨酯。由于這類(lèi)聚氨酯具有微相分離結(jié)構(gòu)，因而有良好的抗凝血性能、力學(xué)性能、彈性、化學(xué)穩(wěn)定性、生物相容性、耐撓曲性、耐疲勞性，耐水性、耐磨性和耐輻射性。正是由于聚氨酯的這種優(yōu)異性能，使其在醫(yī)療領(lǐng)域獲得廣泛的應(yīng)用，在細(xì)胞工程學(xué)、免疫工程學(xué)、生物檢驗(yàn)、生物反應(yīng)工程等方面推廣。

有機(jī)硅類(lèi)

有機(jī)硅化合物具有優(yōu)良的生物可接收性、生理惰性和耐生物老化性能，是用途極為廣泛的醫(yī)用材料。如有機(jī)硅油用作血液消泡劑，有機(jī)硅凝膠用于皮膚疤痕的治療，硅樹(shù)脂用于醫(yī)療器械的表面處理劑。

聚烯烴

聚烯烴是醫(yī)用塑料的另一大品種，它主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和丙烯酸酯類(lèi)及其共聚物等 。

由于聚乙烯、聚丙烯具有優(yōu)異的物理力學(xué)性能， 其化學(xué)穩(wěn)定性、耐水性和生物相容性良好， 無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)嗅， 植入體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)、密度小、易于加工成型，因此在醫(yī)用高分子領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，是醫(yī)用塑料中耗量最大的一個(gè)品種。超高分子量聚乙烯耐磨性強(qiáng)、摩擦系數(shù)小、蠕動(dòng)變形小、有高度的化學(xué)穩(wěn)定性和疏水性，是制作人工髓、肘、指關(guān)節(jié)的理想材料。高密度聚乙烯、聚丙烯還可用來(lái)制作人工肺、人工氣管、人工喉、人工腎、人工尿道、人工骨、矯形外科修補(bǔ)材料及一次性醫(yī)療用品。

聚氯乙烯的化學(xué)穩(wěn)定性好，有良好的耐化學(xué)藥品性及耐有機(jī)溶劑性，力學(xué)性能和電性能良好，耐光和熱的穩(wěn)定性差。聚氯乙烯的性能可采用添加增塑劑來(lái)改善，增塑劑能使聚氯乙烯的可拉伸性和彈性增加，但拉伸強(qiáng)度降低。聚氯乙烯制品除其熱穩(wěn)定性較差而難以加熱煮沸消毒外，其它性能良好。大量用作貯血袋、輸血袋，以及血液導(dǎo)管、人工腹膜、人工尿道、袋式人工肺、心導(dǎo)管及人工心臟等。

聚丙烯酸酯類(lèi)

聚甲基丙烯酸甲酯質(zhì)輕，具有較高的力學(xué)強(qiáng)度，較好的抗潮濕性能， 可長(zhǎng)期在潮濕條件下使用，對(duì)水溶性無(wú)機(jī)鹽、堿及某些稀酸有一定穩(wěn)定性。其耐生物老化性能和生物相容性好，光學(xué)性能優(yōu)異，透光率高。醫(yī)學(xué)上被用來(lái)作顱骨修補(bǔ)材料、人工骨、人工關(guān)節(jié)、胸腔填充材料、人上關(guān)節(jié)骨粘固劑，特別是在假牙、牙托的應(yīng)用中更為廣泛。改性的親水性聚甲基丙烯酸甲酯在眼科、燒傷敷料和藥物微膠囊等方面也都得到廣泛應(yīng)用。

氟塑料

在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的氟塑料主要是聚四氟乙烯。聚四氟乙烯是高度結(jié)晶的聚合物，密度高，摩擦系數(shù)很小，化學(xué)穩(wěn)定性極佳，生物相容性和抗凝血性好，不分解，植人體內(nèi)無(wú)不良反應(yīng)，耐熱性極好，可在200℃以上連續(xù)使用，可采用高溫消毒。所以聚四氟乙烯在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用廣泛，如人工心、肺、血管、心瓣膜，各種管形臟器，如人工氣管、食管、膽管、尿道和人工腹膜、腦硬膜及人工皮膚等。