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生物醫用材料

所有的生物醫用材料能被应用的前提是:必须具有生物相容性或接近相容性,生物相容性包括血液相容性和组织相容性两部分。前者表示材料与血液之间相互适应的程度,而后者反映材料与除了血液以外的其他组织之间相互适应的能力。大量实验表明,低温等离子体技术确实能有效地改善生物醫用材料的血液相容性和组织相容性,采用低壓等離子體技術,既可以在材料表面實現清潔、激活、蝕刻,又可以修飾優化塑料、金屬或陶瓷材料的表面,改善它們的黏結能力或賦予全新的表面性能。其潛在的醫學應用價值包括改善材料表面的親水性能或是疏水性能、降低表面摩擦力以及改善材料表面的阻隔性能。

等离子体技术——生物醫用材料应用

1、血液相容性

對植入生命體內的材料的一個重要的要求就是它能與血液相容而不會引起血凝結、毒性和免疫反應,這樣的材料稱爲血液相容性材料。材料表面和血液接觸後,首先是血漿蛋白立即被吸附到材料表面,然後經過一系列的生物效應,最後導致血小板不可逆的聚集而形成血栓

理想的血液相容性聚合物材料應當沒有如下特征:

①聚合物釋放一些成分或它的降解産物進入血液,引起血凝結、炎症、致癌和毒性反應;

②聚合物缺乏機械柔韌性,從而引起血流中的湍動,結果會出現血小板活性和炎症反應以及血栓;

③聚合物會引發炎症反應和滯後感染。

血液組分大部分爲水,材料的血液相容性很大程度上表現爲親水性。等離子體沈積膜顯示出獨特的優勢。在等離子體作用過程中,發生特定的化學反應形成聚合物膜,其親水基團(如-OH、-COOH等)往往暴露在外,使得薄膜表現出良好的親水性。這一性質爲膜所固有,不受血液濃度和粘度變化的影響。

2、組織相容性

組織相容性是指機體組織與外來物的相容程度,它包括兩方面的含義:一方面是機體對外來物的反應;另一方面是外來物對機體的影響。

體機對外來物具有本能的排異性。任何異物,即使是無毒的高分子材料進入機體,也必然會受到排斥,引起程度不同及持續時間不同的反應。決定高分子材料最終是否能被機體接受的因素,一個是高分子材料自身的化學穩定性,另一個是高分子材料與機體組織的親和性。

另外,要求材料對基體不會産生不良影響,如引起炎症、過敏、致畸、癌症等反應。組織相容性涉及的對象是組織和細胞。組織相容性高分子的合成設計和血液相容性高分子的要求一樣,也是基于疏水性、親水性、它們的微相分離結構以及表面改性。

目前,国内有不少单位正在利用等离子体表面处理技术积极开展生物醫用材料的表面改性及表面膜合成研究,以解决抗凝血、生物相容性、高分子聚合物表面亲水性、抗钙化及细胞吸附生长、抑制等关键技术问题,等离子体的接枝与表面功能化处理为生物组分和基底之间建立共价键合提供了便捷、高效的办法。

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