第1页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共37页生物医学高分子材料沈新元一．概论生物材料（biomedicalmaterials）包括生物医学材料、生物模拟材料和仿生设计新材料。生物医学材料是用于生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料。生物模拟材料是模拟生物的机能的一类功能材料，如透析膜。仿生设计新材料是仿效生物体的结构与功能设计的新材料，将是今后发展的方向之一。生物医学材料包括金属生物医学材料、无机非金属生物医学材料和高分子生物医学材料。高分子生物医学材料也称医用高分子（Biomedica1Polymer）材料，它是一类用于临床医学的高分子及其复合材料，是生物医学材料的重要组成部分，是用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、治疗疾患等医疗保健领域，并要求对人体组织、血液不产生不良影响。其研究内容包括两个方面，一是设计、合成和加工符合不同医用目的的高分子材料与制品；二是最大限度地克服这些材料对人体的伤害和副作用。生物医学高分子材料发展动力来自医学领域的客观需求。当人体器官或组织因疾病或外伤受到损坏时，迫切需要器官移植。然而，只有在很少的情况下，自体器官（如少量皮肤）可以满足需要。采用同种异体移植或异种移植，往往具有排异反应，严重时导致移植失败。在此情况下，人们自然设想利用其他材料修复或替代受损器官或组织。早在公元前4000年前，古埃及人就曾使用亚麻和由天然粘合剂粘合的亚麻来缝合伤口，以使伤口能及时愈合。在公元3500年前，古埃及人又用棉花纤维、马鬃缝合伤口。至公元前600年，古印度人在类似的情况下采用马鬃、棉线和细皮革条等。肠衣线和蚕丝，大致分别在2世纪和11世纪才被应用于伤口缝合。在19世纪，手术缝合线已成为医用纤维的主要使用形式。进入20世纪，随着高分子科学迅速发展，新的合成高分子材料不断出现，从而带动了生物医学高分子材料的发展，为医学领域提供了更多的选择余地。另一方面，自20世纪50年代初以来，由于人们在合成及加工技术和消毒技术第2页共37页第1页共37页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共37页等方面取得了成足的进步，因此生物医用高分子材料的发展更加迅速。人工血管、人工肾、人工肺、人工肝等人工器官，先后试用于临床。20世纪60年代以前，主要是医生根据特定需求从已有的生物医学高分子材料中筛选出合适的材料加以应用。由于这些材料不是专门为生物医学目的设计合成的，在初步试用中发现了许多问题，如凝血问题、炎症反应与组织病变问题，补体激活与免疫反应问题等。至60年代，人们意识到必须在一开始就针对医学应用的客观需要，设计合成高分子新材料。从70年代始，高分子科学家和医学家积极开展合作研究，医用高分子材料快速发展起来，并不断取得成果，复杂手术技术的发展进一步促进了生物医学高分子材料使用量的增长。在80年代，发达国家的医用高分子材料产业化速度加快，基本形成了一个崭新的生物材料产业，生物医学高分子材料产业是其中重要的一个分支。我国生物医学高分子材料的研究总体上起步于改革开放以后，并取得了一批研究成果。进入90年代，更多的基础研究成果和实用技术涌现出来，使我国的生物医学高分子材料研究水平接近国际水平，并在部分领域达到国际先进水平。目前，我国的生物医学高分子材料产业正在孕育之中，一批生物医学高分子材料和器件（器官）正在实现产业化。二、对生物医学高分子材料的基本要求生物医学高分子材料是直接用于人体或用于与人体健康密切相关的目的，因此进入临床使用阶段的生物医学高分子材料必须满足某些一般和特殊的要求。不然，用于治病救命的生物医学高分子材料会引起不良后果。对生物医学高分子材料的性能的要求比较复杂，它随使用的目的、显示的功能、与生物体是否接触、接触时间的长短等因素而异。具体来说，对生物医学高分子材料性能的要求如下。（一）对生物医学高分子材料本身性能的要求1．耐生物老化对于长期植入的生物医学高分子材料，例如人工腱用聚乙烯纤维，...
