1、功能材料介紹專業：13級化學工程與工藝班級：1321002制作人：黃前，章振輔講解人：黃前生物醫用材料主要分類生物醫用金屬材料生物醫用金屬材料 生物醫用無機非金生物醫用無機非金屬材料或稱為生物屬材料或稱為生物陶瓷陶瓷生物醫用高分子材生物醫用高分子材料料生物醫用復合材料生物醫用復合材料生物衍生材料生物衍生材料血液凈化材料生物醫用材料生物醫用材料人體內毒物大致分為2類：外源性和內源性毒物，正常情況下，人體可通過自身免疫系統、肝臟解毒系統、腎臟排泄系統進行解毒和清除。當上述系統發生功能障礙或突然攝入過多、來不及清除，就可能發生代謝產物和毒物積聚過多，引起一系列疾病，如藥物、毒物中毒、尿毒癥、肝功能衰

2、竭、高脂血癥、系統性紅斑狼瘡等，常需要血液凈化方法進行治療。血液凈化材料從何說起？根據國務院衛生部全國透析病例統計數據，血液透析機數量由1999年的4967臺（1999年全國透析移植登記報告）增加到2012年的35769臺，血液透析在透患者由1999年37371人增加到243863人。在血液凈化器中幾乎全部是醫用高分子材料，只有在血液灌流中以活性炭為主。血液凈化材料的研究和臨床應用在日本和歐洲已成為生物材料發展的熱點。我國在這一研究領域具有一定的實力，但臨床應用不夠，應予以加強。血液凈化血液凈化療法的基本原理是透析、濾過、吸附，根據其基本原理，使用的凈化材料主要是分離膜和吸附劑。膜分離依賴于膜

3、的通透性即膜孔的大??；而吸附凈化則取決于吸附劑對目標物質的親和性。利用人工合成的高分子材料并通過血液凈化療法去除人體內的有害物質，是當前生物醫用血液凈化材料的研究熱點之一，高效醫用血液凈化材料的研制，是決定血液凈化療效的關鍵因素，以下將對血液凈化材料的發展現狀及應用研究進展進行評述。血液透析原理圖血液凈化膜材料血液凈化膜材料目前已研究和開發的制備血液凈化膜材料有數十種，由于臨床上對高分子膜的要求十分嚴格，必頒具備良好的通透性、吸附陛、機械強度以及血液生物相容性，還有膜孔的大小，所以實際應用只有下面幾種：如再生纖維素膜(銅仿膜和銅氨纖維素膜)、醋酸纖維素膜(是乙?；睦w維素膜，有三醋酸纖維素膜)

4、、替代纖維素膜(血仿膜)、合成纖維素膜(聚丙烯腈膜、聚甲基丙烯酸甲脂、聚楓膜、聚碳酸酯膜、聚乙烯乙烯醇膜、聚酰胺膜等)，但尚存在很多問題，如毒物清除率不允許分子量超過3.5萬d的物質通過、生物相容性等，所以不斷有學者進行探索和研究。如改變空心纖維內徑、擴大膜的孔徑、增加對流、降低滯留層阻力、提高超濾率和超濾量等9纖維素類膜纖維素是由葡萄糖通過糖苷鍵聯結的天然線性高分子物質。通常用于制造纖維素類分離膜的是再生纖維素及纖維素的衍生物，如醋酸纖維素和三醋酸纖維素等。纖維素類膜對水有良好的透過性，能有效去除血液中對人體有害的小分子物質如肌酐、尿素等，并具有一定的機械強度。此外，由于纖維素是天然的高分子

5、材料，對人體基本上是安全的。銅仿膜銅仿膜由于其生物相容性差，與血液接觸時激活了補體系統和脂氧化酶途徑，產生過敏毒素，氧自由基以及各種炎癥介質，加重對機體的損傷，影響生存率，選用具有較好生物相容性的高分子合成膜是治療成功的關鍵之一。纖維素銅仿膜特點：1、膜底層水凝膠結構及其高的抗張強度允許膜低的壁厚與高的孔隙率；2、膜結構的對稱性，傳質阻力均勻；3、膜顯著的親水性與低的平均孔徑。4、膜的通透性好，機械強度高，可薄膜化。臨床使用：1、高密度羥基基團（HO-)，血液接觸誘發補體活化突出；2、有效清除溶于水的小分子毒素，但對中、大尺寸的毒素不能去除。銅仿膜醋酸纖維素膜醋酸纖維素是指在醋酸作為溶劑，醋酐

6、作為乙酰化劑，在催化劑作用下進行酯化，而得到的一種熱塑性樹脂。是纖維素衍生物中最早進行商品化生產,并且不斷發展的纖維素有機酸酯。醋酸纖維素作為多孔膜材料，具有選擇性高、透水量大、加工簡單等特點。醋酸纖維素的生成是由單體丙烯腈經自由基聚合反是由單體丙烯腈經自由基聚合反應而得到。大分子鏈中的丙烯腈應而得到。大分子鏈中的丙烯腈單元是接頭單元是接頭- -尾方式相連的。主尾方式相連的。主要用于制聚丙烯腈纖維，聚丙烯要用于制聚丙烯腈纖維，聚丙烯腈纖維（俗稱腈綸）的強度并不腈纖維（俗稱腈綸）的強度并不高，耐磨性和抗疲勞性也較差。高，耐磨性和抗疲勞性也較差。聚丙烯腈纖維的優點是聚丙烯腈纖維的優點是耐候性和耐候

7、性和耐日曬性好耐日曬性好，在室外放置，在室外放置1818個月個月后還能保持原有強度的后還能保持原有強度的77%77%。它。它還耐化學試劑，特別是無機酸、還耐化學試劑，特別是無機酸、漂白粉、過氧化氫及一般有機試漂白粉、過氧化氫及一般有機試劑。劑。 聚丙烯腈單體聚丙烯腈單體合成纖維素膜聚丙烯腈膜（PAN）由于聚丙烯腈與單體丙烯腈的互不相容性，聚丙烯腈易于提純。這個特點有利于它用于體外血液凈化。聚丙烯腈是少數已臨床使用的合成高分子膜之一。同再生纖維素膜相比，聚丙烯腈膜對中等分子量物質的去除能力強，超濾速率是前者的幾倍，同時有優良的耐菌、耐有機溶劑等特性。雖然聚丙烯腈膜在血液凈化應用上獲得了成功，但仍

8、存在著諸如膜脆、機械強度差、不耐高溫消毒等缺陷，膜科學工作者正進一步對之進行改進。例如，日本東麗公司采用重均分子量為20萬的PAN制備中空纖維膜，機械強度有明顯的提高，可耐反沖洗，從而提高膜組件的使用壽命引。聚丙烯晴通過溶液聚合法制備，并通過沉淀法提純，并具有優良的成膜性能和紡織性能。為改善溶質和水的通透性，往往采取共聚、化學修飾、膜拉伸或非對稱等方法制膜。聚乙烯吡咯烷酮簡稱PVP從生物學的觀點來看，PVP的分子結構特色類似于用簡單的蛋白質模型的那種結構，甚至于它的水溶性對某些小分子的配合能力以及能夠被某些蛋白質的沉淀劑硫酸銨、三氯乙酸、單寧酸和酚類所沉淀等特性也和蛋白質相溶。以致于使PVP被

9、廣泛地用作藥物制劑的輔料，具體應用如下：用作制劑的粘結劑共沉淀劑作為注射液中的助溶劑或結晶生成阻止劑包衣或成膜劑延緩劑、緩釋劑藥物的可控釋放可延長藥物的作用時間人工玻璃體和角膜外科包扎帶PVP碘消毒劑。另外，PVP還可以作為著色劑和X光造影劑；可用于片劑、顆粒劑、水劑等多種劑型藥物，具有解毒、止血、提高溶解濃度、防止腹膜粘連、促進血沉等作用。聚碳酸酯膜PC缺點：在聚碳酸酯纖維不應使用氧化鈉和其它堿性清潔劑否則導致泄出Bisphenol-A（C15H16O2），一種已知的內分泌干擾素（影響生殖系統）。聚丙烯(英文名稱:Polypropylene(簡稱PP)及聚乙烯(polyethylene,簡稱PE)是近年開發出的血液凈化用膜家族中的新秀其制造過程不同于以往的干濕法制膜過程，而是先將PP或PE熔融紡絲，然后進行熱處理，再經拉伸致孔、熱定型即獲得微孔中空纖維膜，主要用于血漿分離過程聚烯烴膜聚烯烴膜聚酰胺（polyamide，縮寫PA）聚酰胺（polyamide，縮寫PA），系分子主鏈是含有許多重復的酰胺基的聚合物，這類高分子聚合物，俗稱尼龍（Nylon）。聚酰胺自問世以