医用功能高分子的研究进展

医用功能高分子的研究进展

摘要：介绍了医用功能高分子材料的主要类别和用途，对医用功能高分子材料的国内外发展现状和存在的一些问题作了简要分析，并浅谈了医用功能高分子材料的发展趋势及展望。

引言：

医用高分子是一类令人瞩目的功能高分子材料，是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。医用高分子材料[1]是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，是科学技术中的一个正在发展的新领域，不仅技术含量和经济价值高，而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义，它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。

医用高分子材料的主要类别和用途：

现代医用材料主要是医用金属材料、医用无机陶瓷材料、医用高分子材料和医用复合材料4大类。在上述医用材料中，以高分子材料的使用最为广泛。最主要的原因是高分子材料在物理化学性质及功能上与人体各类器官最为相似。

医用高分子材料[2]按照材料的性质分包括生物惰性高分子材料和可降解高分子材料两类。生物惰性材料主要用于韧带、肌腱、骨骼等人体软、硬组织器官的修复和替换。生物可降解材料在医疗上主要用于手术缝合线、生物黏合剂、骨固定材料等的制造。

医用高分子材料按照用途来划分，包括治疗用高分子材料、药用高分子材料、人造器官用高分子材料等。

医用高分子材料按照原材料来源划分，可以分为天然高分子医用材料、合成高分子医用材料和含高分子的复合医用材料等。

国外发展现状：

国外医用高分子材料的研制及应用非常活跃，发达国家医用高分子材料及制品的市场年增长率为10％～15％。据《生物技术通报》报道，现在美国商业化的生物技术是以医药品为主，加拿大的生物技术优势领域在医疗器械和制药业。在欧洲，英国的生物技术市场达到 36亿欧元，德国在1997年投入生物技术研究与开发的经费就达33亿马克。在亚洲，日本将生物技术视为21世纪创新产业的主要技术领域之一，在“生物技术立国”的口号下，日本政府5年内计划投资2万亿日元，其中生物降解材料和药物生产商业化是其重点支持的领域；韩国制订了《韩国生物技术2000纲要》，在实施纲要的14年期间，政府和企业将投资200亿美元。

国内发展现状：

相对于国外而言，我国医用高分子材料的研究和应用起步较晚，国内从上一世纪50年代开始了医用高分子材料的研究，于60年代开始全面研制医用高分子材料及其产品，经过半个多世纪的发展，已经取得了很大的成就，例如，卓仁禧等不仅设计合成了大量的始于药物控释的生物降解聚磷酸酯，而且发展了以4一二甲氨基吡啶催化磷酸酯的缩聚反应制备高分子量聚磷酸酯[3]和用脂肪酶催化含磷杂环化合物的开环聚合方法[4]，并研究发现聚磷酸酯的免疫活性[5]。我国现有医用高分子材料60多种，制品达400多种。但是，无论研究工作还是生产规模，无论是材料还是制品，与国外相比，国内还有一定的差距，主要表现在：

(1)技术水平低，生产规模小；(2)研究速度跟不上产品更新速度，出成果周期长；(3)材料品种少，制品规格不全，不能形成系列化；(4)缺乏相应的检测手段产品质量稳定性不高。与国外相比，我国降解型医用高分子材料的工业化弱势则更为明显。

存在问题：

1.我国医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段[6]，还没有能够建立在分子设计的基础上。

2.作为承力的外科植入件用高分子材料[7]还有较多的问题目前对高分子材料研究主要集中在以下几个方面：（1）提高材料对人体的安全性；（2）提高组织相容性和血液相容性；

（3）改善生物学性能； （4）改善、提高力学、机械、物理性能。

发展趋势及展望：

综合国内外医用功能高分子材料的研究现状，我认为目前对医用功能高分子材料研究主要集中在以下几个方面：

(1) 医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视，

无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料，都将得到巨大的发展[8-11]。 (2) 复制具有人体各部天然组织的物理力学性质和生物学性质的生物医用材料，达到高分子

的生物功能化和生物智能化，是医用高分子材料发展的重要方向。

(3) 人工代用器官在材料本体及表面结构的有序化、复合化方面将取得长足进步，以达到与

生物体相似的结构和功能，其生物相容性将大大提高。 (4) 药用高分子及医药包装用高分子材料的应用将继续扩大。

由于医用高分子材料的研究对保障人体健康、促进人类文明的发展具有重要意义，因此，世界各国都投入了极大的精力进行研究开发，并正在形成新的高科技产业，因此，我国也要积极开展研制工作并使研究成果得以产业化。

参考文献：

[1] 徐海忠．生物医用材料产业将振翅欲飞?[EB／OL]．2003—06—13． [2] 赵文元 王亦军编著. 功能高分子材料 –北京：化学工业出版社，2008.1

[3]Mao H Q，Zhou R X，Fan C L，et a1．Studies on thephosphorylating polycondensation catalyzed by 4-dimethy—laminopyridine[J]．Macromol Chem Phys，1995，196：655．

[4]Wen J，Zhuo R X．Enzyme-catalyzed ring-opening pcdy．merization of ethylene isopropyl phosphate[J]．MacromolRapid Commun，1998，19：641．

[5]Zhou Yu，Zhuo Renxi，Liu Zhilan．Synthesis and prop．erties of novel biodegradable triblock copolymers of poly(5一methyl-5一metboxycarbonyl一1，3-dioxan-2一one)and poly(ethyleneglyc01)[J]．Polymer，2004，45：5459--5463．

[6]刘传贵，孙昌，孙康宁．生物材料的研究现状与发展[J]．甘肃科学学报，2004，16(1)：57～62．

[7]李佐臣 生物材料研究现状——评第六届世界生物材料会议［j］.-钛工业进展2000(5) [8]黄发荣．材料导报，2000，14(7) [9]冯新德．高分子通报，1999(3)：1

[10]赵京波，杨万泰．高分子通报，1999(2)：1l

[11]Co。mbesA GA，Meikle M C．CIinical Mater，1994，17：35