生物医学领域中可分解材料的应用研究

生物医学领域中可分解材料的应用研究

何流洋

湖北科技学院 湖北 437100

【摘要】随着医疗水平的提升和人们对身体健康重视程度的加深，当前可分解材料在生物医学中的应用也更加广泛。本文主要介绍了生物可降解材料的原理，阐述了当前主要的生物可降解材料类型及其在生物医学领域的具体应用。

【关键词】生物医学；可降解材料；应用研究

可分解材料的应用使得生物医疗领域的部分难题得以解 决， 给医学治疗带来了一定的便利性，例如：在可分解材料 出现并应用于生物医学领域之前，医生在手术后为病人进行 缝合时，只能够采用不可分解的棉线缝合，然而棉线在病人 进行手术恢复一段时间后需要进行拆线，而在拆线时，可能 会造成病人手术口出现二次出血，不利于病人伤口恢复，而 使用可降解材料制作而成的缝合线为并病人进行伤口或者手 术口缝合则无需进行拆线步骤， 更加利于病人伤口的愈合， 除此之外可分解材料还在止血剂、透析膜等生物医学材料的 制作中有所应用，因此近年来关于可分解材料在生物医学中 的应用研究也越来越广泛。

一、 生物可降解材料的原理

生物可降解材料通过与人体内的体液、自由基、有机分 子等物质接触，并在人体环境内使生物可将降解材料通过水 解、酶解、氧化等反应分解为小分子物质，而这些小分子物 质能够通过汗液、尿液、大便进行排泄或者能够参与新陈代 谢被人体吸收，最终完成整个降解过程。由于当异物进入人 体后，人体会产生应激反应或者出现炎症，因此使用可分解 材料应用到生物医学治疗过程中， 要特别注意生物可降解材 料分解以及最终被排除人体或者被人体吸收的时长，一旦降 解材料的降解效率过低或者可降解材料降解后的产物在人体 体内停留的时间过长会导致人体出现不良反应。

二、 生物可降解材料的分类与应用

可降解材料需要满足较为严格的条件才能被应用于生物 医学领域，首先可降解材料需要易于加工，且价格相对便宜； 其次， 可降解材料需要便于消毒、杀菌；再次，可降解材料 需要具备一定的生物稳定性和力学特性，能够满足相关人体 部位的需要；最后，可降解材料还需要能够与血液以及相关 部位相溶，且可降解材料本身及其分解后的小分子物质没有 毒性、不致癌。

天然高分子可降解材料明胶材料

明胶材料是当前天然高分子可降解材料中非常重要的一 种， 天然明胶主要来源于动物的皮肤、骨、肌腱等部位，天 然明胶具有较好的吸水性，在吸收水分后，天然明胶会膨胀、 软化、且能够被分解，除此之外，明胶还具有良好的可凝性， 能够成形，因此明胶在生物医学中经常被应用于制作胶囊外 壳，用于装载需要缓释的药物，同时由于明胶具有良好的的 透水性和透气性，因此明胶也经常被应用于伤口敷料、人造 皮肤材料，除此之外，明胶类血浆替代名也被广泛应用于临 床医学中。

胶原蛋白

胶原蛋白主要存在于动物的结缔组织内，并占据着人体 蛋白质总量的三分之一作用，是动物体内最为重要的蛋白质 之一，胶原蛋白主要存在于韧带、皮肤和软骨中，胶原蛋白 具有维持器官正常运转的作用。胶原蛋白作为一种天然的可 分解材料主要是基于胶原蛋白具有良好的水溶性、低免疫原 性和生物可降解性等特性。当前在临床中使用胶原蛋白主要 是将其应用在促进人体组织修复方面，使得人体习惯恢复正 常，而当人体组织或者器官出现机械性损伤时，仅依靠胶原 蛋白是难以修复的，此时需要综合使用其他生物材料来修复。

微生物合成可降解高分子材料

微生物合成可降解高分子材料主要是指以淀粉、葡萄糖 等为食物原材料，通过微生物作用于这些食物原材料，将碳 源有机物合成为具有可分化特点的聚酯或聚糖类高分子。目 前，应用于医学领域的微生物合成可降解高分子材料主要包 括生物聚酯和聚羟基丁酯两种类型，以聚羟基丁酯为例，聚 羟基丁酯是一类高分子聚合物，聚羟基丁酯应用于生物医学 领域的主要优势在于其易于分解，且分解后所产生的物质为 二氧化碳和水，不会产生毒性残留物，同时聚羟基丁酯还具 有良好的力学性能且与人体有着良好的相容性，因此当前聚 羟基丁酯主要应用于可吸收外科缝线制作以及骨科材料制作 等领域。

化学合成可降解高分子材料

相对于天然可降解高分子材料和微生物合成可降解高分 子材料而言，化学合成可降解高分子材料在生物医学领域的 应用有其独特的优势，相对于其他两类可降解高分子材料而 言，化学合成可降解高分子材料的生产难度更低，且生产成 本也更加低廉，能够在生物医学领域进行大范围的推广和使 用，且能够在一定程度上降低医疗成本，除此之外，化学合 成可降解高分子材料还可以根据生物医学治疗过程中的需要， 对化学合成可分解高分子材料进行调整，使得材料更加符合 生物医学临床治疗的要求，例如： 在化学合成可降解高分子 材料的制作过程中控制合成过程中反应条件，或进行简单、 低成本的物理或化学改性等，对化学合成可分解高分子材料 的结构和性能进行设计和调整。本文主要介绍当前生物医学 治疗过程中主要使用的三种化学合成可分解高分子材料，包 括：聚乙交脂、聚乳酸以及聚已内酯。

三、总结

生物可分解材料当前在我国已经取得了一定的研究进展， 并在临床过程中有所应用，但当前生物可分解材料在研究应 用过程中还存在一定的问题，需要相关研究人员加强对可分 解材料的研究和改良，从而使可分解材料在生物医学领域有 更广泛的应用。

参考文献：

程世博,谢敏. 磁性纳米材料在循环肿瘤细胞检测中 的研究进展[J].大学化学,2016,31(11):1-10.

胡伟,陆建安,舒国顺,司中洲,李一宁. 生物可分解 吻合环在肠吻合中的应用[J].医学临床研究,2006(04):508-509.

张颖,朴东旭,陈晓东,孙瑞焕. 聚左旋丙交酯骨折内固定物体外降解研究[J].中国生物医学工程学报,2001(04):321- 325.

Khosrow Jamshidi, 戴刚 . 用作组织支持物的可吸收性高 聚物[J].国外医学.生物医学工程分册,1990(03):151-155.

侯仰龙. 磁性纳米材料的化学合成、功能化及其生物 医学应用[J].大学化学,2010,25(02):1-11.