生物醫學領域中可分解材料的應用研究

何流洋

摘要：隨著醫療水平的提升和人們對身體健康重視程度的加深，當前可分解材料在生物醫學中的應用也更加廣泛。本文主要介紹了生物可降解材料的原理，闡述了當前主要的生物可降解材料類型及其在生物醫學領域的具體應用。

關鍵詞：生物醫學;可降解材料;應用研究

可分解材料的應用使得生物醫療領域的部分難題得以解決，給醫學治療帶來了一定的便利性，例如：在可分解材料出現并應用于生物醫學領域之前，醫生在手術后為病人進行縫合時，只能夠采用不可分解的棉線縫合，然而棉線在病人進行手術恢復一段時間后需要進行拆線，而在拆線時，可能會造成病人手術口出現二次出血，不利于病人傷口恢復，而使用可降解材料制作而成的縫合線為并病人進行傷口或者手術口縫合則無需進行拆線步驟，更加利于病人傷口的愈合，除此之外可分解材料還在止血劑、透析膜等生物醫學材料的制作中有所應用，因此近年來關于可分解材料在生物醫學中的應用研究也越來越廣泛。

一、生物可降解材料的原理

生物可降解材料通過與人體內的體液、自由基、有機分子等物質接觸，并在人體環境內使生物可將降解材料通過水解、酶解、氧化等反應分解為小分子物質，而這些小分子物質能夠通過汗液、尿液、大便進行排泄或者能夠參與新陳代謝被人體吸收，最終完成整個降解過程。由于當異物進入人體后，人體會產生應激反應或者出現炎癥，因此使用可分解材料應用到生物醫學治療過程中，要特別注意生物可降解材料分解以及最終被排除人體或者被人體吸收的時長，一旦降解材料的降解效率過低或者可降解材料降解后的產物在人體體內停留的時間過長會導致人體出現不良反應。

二、生物可降解材料的分類與應用

可降解材料需要滿足較為嚴格的條件才能被應用于生物醫學領域，首先可降解材料需要易于加工，且價格相對便宜;其次，可降解材料需要便于消毒、殺菌;再次，可降解材料需要具備一定的生物穩定性和力學特性，能夠滿足相關人體部位的需要;最后，可降解材料還需要能夠與血液以及相關部位相溶，且可降解材料本身及其分解后的小分子物質沒有毒性、不致癌。

（一）天然高分子可降解材料

1.明膠材料

明膠材料是當前天然高分子可降解材料中非常重要的一種，天然明膠主要來源于動物的皮膚、骨、肌腱等部位，天然明膠具有較好的吸水性，在吸收水分后，天然明膠會膨脹、軟化、且能夠被分解，除此之外，明膠還具有良好的可凝性，能夠成形，因此明膠在生物醫學中經常被應用于制作膠囊外殼，用于裝載需要緩釋的藥物，同時由于明膠具有良好的的透水性和透氣性，因此明膠也經常被應用于傷口敷料、人造皮膚材料，除此之外，明膠類血漿替代名也被廣泛應用于臨床醫學中。

2.膠原蛋白

膠原蛋白主要存在于動物的結締組織內，并占據著人體蛋白質總量的三分之一作用，是動物體內最為重要的蛋白質之一，膠原蛋白主要存在于韌帶、皮膚和軟骨中，膠原蛋白具有維持器官正常運轉的作用。膠原蛋白作為一種天然的可分解材料主要是基于膠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。當前在臨床中使用膠原蛋白主要是將其應用在促進人體組織修復方面，使得人體習慣恢復正常，而當人體組織或者器官出現機械性損傷時，僅依靠膠原蛋白是難以修復的，此時需要綜合使用其他生物材料來修復。

（二）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、葡萄糖等為食物原材料，通過微生物作用于這些食物原材料，將碳源有機物合成為具有可分化特點的聚酯或聚糖類高分子。目前，應用于醫學領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羥基丁酯兩種類型，以聚羥基丁酯為例，聚羥基丁酯是一類高分子聚合物，聚羥基丁酯應用于生物醫學領域的主要優勢在于其易于分解，且分解后所產生的物質為二氧化碳和水，不會產生毒性殘留物，同時聚羥基丁酯還具有良好的力學性能且與人體有著良好的相容性，因此當前聚羥基丁酯主要應用于可吸收外科縫線制作以及骨科材料制作等領域。

（三）化學合成可降解高分子材料

相對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，化學合成可降解高分子材料在生物醫學領域的應用有其獨特的優勢，相對于其他兩類可降解高分子材料而言，化學合成可降解高分子材料的生產難度更低，且生產成本也更加低廉，能夠在生物醫學領域進行大范圍的推廣和使用，且能夠在一定程度上降低醫療成本，除此之外，化學合成可降解高分子材料還可以根據生物醫學治療過程中的需要，對化學合成可分解高分子材料進行調整，使得材料更加符合生物醫學臨床治療的要求，例如：在化學合成可降解高分子材料的制作過程中控制合成過程中反應條件，或進行簡單、低成本的物理或化學改性等，對化學合成可分解高分子材料的結構和性能進行設計和調整。本文主要介紹當前生物醫學治療過程中主要使用的三種化學合成可分解高分子材料，包括：聚乙交脂、聚乳酸以及聚已內酯。

三、總結

生物可分解材料當前在我國已經取得了一定的研究進展，并在臨床過程中有所應用，但當前生物可分解材料在研究應用過程中還存在一定的問題，需要相關研究人員加強對可分解材料的研究和改良，從而使可分解材料在生物醫學領域有更廣泛的應用。

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