時間：2024-02-20 14:41:09
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇生物醫(yī)用材料的發(fā)展，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
醫(yī)衛(wèi)用紡織品的產(chǎn)業(yè)發(fā)展問題一直是業(yè)內(nèi)爭論的焦點(diǎn)，醫(yī)衛(wèi)用紡織品發(fā)展的春天在哪里？據(jù)預(yù)計，2016年全球一次性醫(yī)療用紡織品需求量將達(dá)1980億美元，或許這個數(shù)字可以直觀表達(dá)醫(yī)衛(wèi)用紡織品的發(fā)展規(guī)模。
“應(yīng)重點(diǎn)研究開發(fā)醫(yī)用組織器官材料，同時發(fā)展高效醫(yī)用防護(hù)產(chǎn)品，推廣新型輕量、超薄、無刺激、可降解衛(wèi)生用品?！敝袊a(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會會長李陵申這樣總結(jié)醫(yī)用紡織品的發(fā)展方向。
極具發(fā)展?jié)摿?/p>
有報道指出，由于人們生活水平的提高，以及醫(yī)療衛(wèi)生服務(wù)水平的提高，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品的市場滲透率和消費(fèi)量逐步提高。隨著技術(shù)進(jìn)步，醫(yī)療用紡織品在技術(shù)水平、防護(hù)功能上都有了極大提高，我國企業(yè)生產(chǎn)的高性能、高品質(zhì)的醫(yī)療用紡織品大多出口到美國、日本、歐洲、大洋洲等地。據(jù)統(tǒng)計，我國每年進(jìn)口的醫(yī)療用紡織品達(dá)60億美元，而進(jìn)出口的價格差達(dá)3.19倍，可見該領(lǐng)域的發(fā)展空間巨大。
為此，中國產(chǎn)業(yè)用紡織品行業(yè)協(xié)會與國家有關(guān)部門建立了“醫(yī)療用紡織品聯(lián)合推進(jìn)機(jī)制”，旨在推進(jìn)我國技術(shù)水平高、產(chǎn)品性能好、防護(hù)能力強(qiáng)的醫(yī)療用紡織品在國內(nèi)的推廣應(yīng)用，促進(jìn)我國醫(yī)用紡織品行業(yè)的發(fā)展。
目前醫(yī)衛(wèi)用紡織品最發(fā)達(dá)的五個市場依次為美國、歐洲（以歐盟國家為主）、加拿大、日本、澳大利亞，這五大市場醫(yī)用紡織品的銷量約占世界醫(yī)用紡織品市場總銷量的90%。
我國醫(yī)衛(wèi)用紡織品行業(yè)的發(fā)展從2000年之后才真正進(jìn)入快速增長期。據(jù)公開數(shù)據(jù)顯示，2008-2012年中國醫(yī)療與衛(wèi)生用紡織品年均增長16%，2012年達(dá)11.5%，同年產(chǎn)量達(dá)到90.6萬噸。產(chǎn)品涉及一次性醫(yī)用服裝、醫(yī)用敷料、衛(wèi)生巾、紙尿褲等。國內(nèi)產(chǎn)品主要集中在醫(yī)用防護(hù)紡織品和保健衛(wèi)生用品方面，而生物醫(yī)用材料則由于技術(shù)和行業(yè)壁壘等原因，一直處于基礎(chǔ)研究階段。
李陵申談到，隨著新材料、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)，醫(yī)用紡織品產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速提升。但與國外發(fā)達(dá)國家相比，醫(yī)用紡織品在我國市場的認(rèn)知度和消費(fèi)量不高。醫(yī)院更容易接受國外權(quán)威產(chǎn)品，從而造成國產(chǎn)生物醫(yī)用紡織材料應(yīng)用受限。
我國現(xiàn)有6萬多家醫(yī)院、11.5萬家診所、450多萬張病床，為一次性醫(yī)療用紡織品提供巨大的發(fā)展空間。李陵申強(qiáng)調(diào)，內(nèi)需是拉動一次性衛(wèi)生用紡織品市場的主要動力。行業(yè)內(nèi)的骨干企業(yè)具有規(guī)模、技術(shù)和市場優(yōu)勢，經(jīng)營狀況良好，部分企業(yè)有計劃投資新的生產(chǎn)線。醫(yī)用紡織品需要獲得更多的關(guān)注，需要生產(chǎn)商和醫(yī)療部門之間合作更密切，尤其是在新產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)的初始階段。
多重因素制約
在產(chǎn)業(yè)用紡織品的細(xì)分領(lǐng)域中，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品一直是發(fā)展的重中之重，尤其是技術(shù)含量較高的生物醫(yī)用材料。盡管發(fā)展?jié)摿薮?，但醫(yī)療用紡織品存在著一些問題，如產(chǎn)品同質(zhì)化、質(zhì)量參差不齊、缺乏品牌戰(zhàn)略意識；政策法規(guī)引導(dǎo)和保障機(jī)制缺失；標(biāo)準(zhǔn)制定滯后；資質(zhì)認(rèn)證空白。
據(jù)介紹，目前我國醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品主要分兩個方面，一方面是技術(shù)含量較低的醫(yī)療衛(wèi)生用基礎(chǔ)材料，如手術(shù)洞單、手術(shù)服以及紙尿褲、衛(wèi)生巾等產(chǎn)品紡織品，我國發(fā)展很快，但應(yīng)用率不高，大部分都是出口；另一方面是生物醫(yī)用材料，如手術(shù)縫合線、人造血管、人工透析導(dǎo)管、人造皮膚等，目前我國還處于基礎(chǔ)研究階段，產(chǎn)品基本靠進(jìn)口。
特別值得注意的是，在醫(yī)療衛(wèi)生用紡織材料領(lǐng)域，生物醫(yī)用材料領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國家比較，差距更大。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)進(jìn)入應(yīng)用研究階段，我國僅處于基礎(chǔ)研究階段。究其原因，一是技術(shù)研究水平較弱，生物醫(yī)用材料研究人才缺乏；二是體制方面的問題，一旦出現(xiàn)醫(yī)療事故引發(fā)醫(yī)療糾紛，企業(yè)為了解決成本問題，更傾向于進(jìn)口相關(guān)產(chǎn)品；三是標(biāo)準(zhǔn)制度方面的因素，例如臨床試驗(yàn)，因?yàn)閷徟贫鹊脑?，國?nèi)一些生產(chǎn)企業(yè)寧愿先到國外進(jìn)行認(rèn)證，然后再銷售到國內(nèi)，也不愿意在國內(nèi)進(jìn)行認(rèn)證。此外，標(biāo)準(zhǔn)體系也不健全，還有一次性手術(shù)用紡織品的環(huán)保問題等。
因此，李陵申建議國家加大兩方面工作，一是加大高技術(shù)含量的生物醫(yī)用紡織材料的基礎(chǔ)研究力度，爭取早日向應(yīng)用研究過渡；二是加大低技術(shù)含量的醫(yī)療衛(wèi)生用紡織材料的推廣應(yīng)用力度，提高基礎(chǔ)醫(yī)療衛(wèi)生用品的使用率。他指出，醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展促進(jìn)了醫(yī)療衛(wèi)生用材料的快速發(fā)展，反之，醫(yī)療衛(wèi)生用紡織品尤其是生物醫(yī)用材料的發(fā)展，也可促進(jìn)醫(yī)療水平的有效提升，進(jìn)而提高人們的生活質(zhì)量，因此，對這一領(lǐng)域，急需加大研發(fā)的力度。
李陵申還強(qiáng)調(diào)，要開展國內(nèi)與國際技術(shù)合作，加快我國產(chǎn)業(yè)用紡織品在醫(yī)療用紡織材料方面的基礎(chǔ)研究、整理加工技術(shù)研究、整理加工的試劑材料和設(shè)備研制和創(chuàng)新開發(fā)力度。
新材料 新驅(qū)動
醫(yī)用紡織品是用于醫(yī)療、防護(hù)、保健及衛(wèi)生用途的紡織品，它是紡織學(xué)科與生物醫(yī)學(xué)學(xué)科相互交叉的領(lǐng)域，是產(chǎn)業(yè)用紡織品中科技含量高、創(chuàng)新要求迫切的一類產(chǎn)品，與人們的生活密切相關(guān)。
“目前，新型醫(yī)用紡織品產(chǎn)業(yè)正以10%以上的年增長率快速發(fā)展。天然抑菌纖維、水溶性紗布等新材料的出現(xiàn)，使醫(yī)用紡織品的質(zhì)量和功能不斷提升。它們以抗水、抗血、抗酒精、抗菌、可降解等特點(diǎn)，正逐步替代傳統(tǒng)醫(yī)用紡織品原料?！崩盍晟瓯硎?。
在長春宣貫會上，與會專家反映熱烈，如原來的洞單、手術(shù)服等掉毛絨，容易形成傷口感染等問題，現(xiàn)在用熔噴或紡粘法長絲非織造布做成的醫(yī)護(hù)用品則能有效降低該污染源，從而提高了手術(shù)的成功率，大家真切感受到新型醫(yī)用紡織品的好處。
在去年結(jié)束的中國國際產(chǎn)業(yè)用紡織品及非織造布展覽會上，以殼聚糖為原料生產(chǎn)的天然抑菌纖維、以植物纖維素為原料生產(chǎn)的水溶性紗布、采用新型干法紙技術(shù)生產(chǎn)的各種無塵紙，以及采用各種新材料、新技術(shù)生產(chǎn)的口罩、防護(hù)服、手術(shù)巾、手術(shù)包、滅菌包布等創(chuàng)新產(chǎn)品吸引了眾多專業(yè)觀眾。
一、生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)并購潮的背景
1.市場環(huán)境背景從市場的角度看，社會對生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)日益重視，客戶群更加關(guān)注品牌、效果、質(zhì)量和售后，銷售模式也日趨規(guī)范化，以上因素均使得小型生產(chǎn)和經(jīng)銷企業(yè)的生存空間被壓縮，行業(yè)并購加劇。政府招標(biāo)采購政策調(diào)整也為我國生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。隨著政府的監(jiān)管和招標(biāo)的日趨規(guī)范化和專業(yè)化，地方保護(hù)主義面臨更大的宏觀政策和市場壓力，質(zhì)量和渠道不完善的小企業(yè)面臨巨大壓力，要么做強(qiáng)做大贏得中標(biāo)機(jī)會，要么被擠出風(fēng)險高、技術(shù)含量高的領(lǐng)域。而有原創(chuàng)能力的小企業(yè)，將會有更大的發(fā)展空間，也成為實(shí)力公司并購所追逐的目標(biāo)。
2.企業(yè)自身意愿隨著生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，企業(yè)僅僅通過自身的內(nèi)在式發(fā)展已經(jīng)很難實(shí)現(xiàn)業(yè)績的大幅提升，外延式并購成為了企業(yè)快速發(fā)展的有效途徑。對于上市公司而言，一二級市場的估值溢價在一定程度上推動了并購。在經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的大背景和市場風(fēng)險的共同作用下，生物醫(yī)用材料等中長期向好的產(chǎn)業(yè)受到二級市場的追捧。上市公司較高市盈率（PricetoEarningRatio，P/E）增發(fā)獲得資金，較低P/E收購能夠大幅增加公司業(yè)績。上市使得企業(yè)擁有并購所需的資金，而大量中小公司的存在給上市公司并購提供了基礎(chǔ)條件。另外，2012-2014年是創(chuàng)業(yè)板解禁高峰期，部分企業(yè)并購意愿強(qiáng)烈。
3.典型案例從2010年開始，我國生物醫(yī)用材料行業(yè)陸續(xù)發(fā)生并購案例，并購金額也屢創(chuàng)新高，典型并購案例見表1。在市場調(diào)節(jié)和行業(yè)政策的雙重作用下，產(chǎn)業(yè)并購力度進(jìn)一步加大，我國生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)鏈不斷得到完善[1-2]。
4.并購方式及動機(jī)并購是兼并和收購的統(tǒng)稱，是以商務(wù)控制權(quán)為標(biāo)的的交易，會使社會資源從經(jīng)營不善、效率低下的企業(yè)向具有經(jīng)營能力、效率高的企業(yè)轉(zhuǎn)移，從而提高資源的配置效率。如今，并購已成為生物醫(yī)用材料行業(yè)的常態(tài)。并購有多種方式。按照并購雙方所處的行業(yè)關(guān)系，可分為橫向并購、縱向并購和混合并購；按照并購的動因，可分為規(guī)模型并購、功能性并購、產(chǎn)業(yè)型并購和組合型并購；按照出資方式可以分為現(xiàn)金收購和股權(quán)收購；按照并購動機(jī)可分為戰(zhàn)略并購和財務(wù)并購。通常，企業(yè)的并購是從戰(zhàn)略并購的角度出發(fā)的，即并購雙方以各自的核心競爭優(yōu)勢為基礎(chǔ)，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)自身發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，通過優(yōu)化資源配置，產(chǎn)生協(xié)調(diào)效應(yīng)，創(chuàng)造大于各自獨(dú)立價值之和的新增價值，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”[3]。并購的動機(jī)包括：①快速實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益。成立2年的微創(chuàng)骨科收購蘇州海歐斯，即為借助海鷗斯公司的實(shí)力及分銷網(wǎng)絡(luò)迅速打入骨科市場。②應(yīng)對激烈的市場競爭。如美敦力購買先健科技部分股權(quán)，主要是看重先健科技在心血管領(lǐng)域材料研究與制造方面的核心競爭力，以期加速美敦力產(chǎn)品在中國市場的準(zhǔn)入和提升競爭力。③獲得新的分銷渠道，增加市場份額。如樂普收購荷蘭Comed公司，即利用其歐洲及南美地區(qū)的銷售資源，快速進(jìn)入國際市場；而史賽克并購創(chuàng)生的主要目標(biāo)之一就是中國的中低端市場。④獲取新產(chǎn)品或新技術(shù)。如上海微創(chuàng)并購強(qiáng)生Cordis藥物洗脫支架相關(guān)業(yè)務(wù)中，就包括相關(guān)知識產(chǎn)權(quán)的無償使用權(quán)，上海微創(chuàng)有望借此取得冠脈靶向洗脫支架技術(shù)的全球領(lǐng)先地位。⑤實(shí)施多元化戰(zhàn)略，進(jìn)軍不同的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。目前我國上市公司中的生物醫(yī)用材料企業(yè)產(chǎn)品線還較為單一，因此這類公司并購擴(kuò)張產(chǎn)品線的需求迫切，如邁瑞收購武漢德骼拜爾、凱利泰收購易生科技等。
二、并購給生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)帶來的變化
1.行業(yè)集中化傳統(tǒng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)時代，企業(yè)的并購模式傾向于對物質(zhì)資本（設(shè)備設(shè)施、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等）的并購，而知識經(jīng)濟(jì)時代，企業(yè)的并購模式傾向于對知識資本（專利技術(shù)、分銷渠道、管理能力等）的并購。在發(fā)達(dá)國家中，生物醫(yī)用產(chǎn)業(yè)中小企業(yè)主要從事新品新技術(shù)研究開發(fā)，通過向大企業(yè)轉(zhuǎn)讓技術(shù)或被大企業(yè)并購來獲利，而產(chǎn)品改進(jìn)、產(chǎn)業(yè)化和市場運(yùn)營則主要由大企業(yè)進(jìn)行。不同于我國生物醫(yī)用企業(yè)多、小、散，發(fā)達(dá)國家相關(guān)產(chǎn)業(yè)已形成寡頭統(tǒng)治的局面。近年來全球生物醫(yī)用行業(yè)的并購案持續(xù)不斷，僅1998-2009年期間，美國生物醫(yī)用行業(yè)年均兼并收購達(dá)200起，行業(yè)集中度不斷提高是生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重要趨勢。
2.產(chǎn)品多樣化生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)不同于傳統(tǒng)行業(yè)，絕大多數(shù)單一產(chǎn)品銷售額較小。為謀生存、求發(fā)展，生物醫(yī)用材料企業(yè)通過內(nèi)部發(fā)展、外延并購和不斷進(jìn)行產(chǎn)品延伸，已實(shí)現(xiàn)了從最初單一的產(chǎn)品生產(chǎn)到多品種經(jīng)營的產(chǎn)品布局。例如邁瑞公司，已從最初的醫(yī)療電子生產(chǎn)發(fā)展成為多品種產(chǎn)品生產(chǎn)，產(chǎn)品覆蓋了生命信息與支持、體外診斷、數(shù)字超聲、醫(yī)學(xué)影像、獸用產(chǎn)品、骨科器材等多個領(lǐng)域產(chǎn)品。
3.產(chǎn)業(yè)國際化近年來，發(fā)達(dá)國家醫(yī)療支出普遍面臨入不敷出的局面，政府和保險公司不斷縮減開支，生物醫(yī)用產(chǎn)品價格下滑壓力增大，而中國、印度等新興市場增長強(qiáng)勁，成為國際大公司持續(xù)發(fā)展的增長點(diǎn)?？鐕緦鴥?nèi)醫(yī)療器械公司并購的主要目的在于：強(qiáng)化第二和第三市場的滲透、提高市場份額、獲得低成本的研發(fā)和生產(chǎn)平臺、減少監(jiān)管障礙，直接進(jìn)入國內(nèi)市場。在此環(huán)境下，跨國公司從起初在華設(shè)立代表處到成立貿(mào)易公司，再發(fā)展到通過直接建立和并購等在本土構(gòu)建自身生產(chǎn)和研發(fā)中心，近2年發(fā)生的知名國外企業(yè)并購案有史賽克收購創(chuàng)生，美敦力收購深圳先健、康輝控股等。與此同時，近幾年也有不少國內(nèi)企業(yè)海外并購的案例。2010年，納通醫(yī)療集團(tuán)收購芬蘭醫(yī)用可吸收材料企業(yè)Inion；2011年，樂普醫(yī)療收購銷售心血管介入和外科醫(yī)療器械的荷蘭Comed公司，錦江電子收購了美國生產(chǎn)治療房顫高端介入耗材的Cardima公司；微創(chuàng)醫(yī)療2013年收購美國Wright醫(yī)療骨科業(yè)務(wù)、2014收購強(qiáng)生Cordis藥物洗脫支架業(yè)務(wù)。國內(nèi)企業(yè)海外并購的主要目的有并購高端技術(shù)以提升主營產(chǎn)品競爭力、引入公司未涉及的領(lǐng)域以延伸產(chǎn)品鏈或?qū)で髽I(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型、收購經(jīng)銷企業(yè)來拓展海外市場的銷售渠道等，從而快速實(shí)現(xiàn)國際化、多元化的產(chǎn)業(yè)布局。
三、生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)并購注意要點(diǎn)
1.整合并購將原先獨(dú)立的不同企業(yè)實(shí)體結(jié)合在一起，無論并購程度如何（一方將另一方吞并；雙方合并成新的實(shí)體；雙方共存），這種結(jié)合都給雙方帶來了不可避免的變化，需要正確處置這種變化，才能達(dá)到并購的最終目的。如果把股東價值是否得到了提高作為衡量并購是否成功的主要標(biāo)準(zhǔn)的話，那么在所完成的并購業(yè)務(wù)中只有一部分達(dá)到了最基本的股東價值預(yù)期。并購的目標(biāo)在于實(shí)現(xiàn)增值，即2個企業(yè)合并后的收益大于單獨(dú)存在時的收益之和。完整的并購包括2個階段，第一個階段是完成并購手續(xù)，以達(dá)成交易為標(biāo)志；第二個階段是整合，以完成預(yù)期目標(biāo)為標(biāo)志。在全球失敗的并購案例中，70%的原因是整合出了問題。并購交易的完成只是并購的第一步，并購后的整合才是真正的難點(diǎn)所在。所以，并購是手段，增值是目的，整合是關(guān)鍵。整合的難點(diǎn)包括業(yè)務(wù)對接、經(jīng)營管理、文化差異等。應(yīng)視不同情況做好整合：①對主要業(yè)務(wù)進(jìn)行“1+1>2”的整合。對縱向業(yè)務(wù)整合以產(chǎn)業(yè)鏈無縫對接為目標(biāo)；對橫向業(yè)務(wù)整合以實(shí)現(xiàn)規(guī)模效益和避免內(nèi)部競爭為重點(diǎn)。需要統(tǒng)一規(guī)劃、研發(fā)、生產(chǎn)、采購、營銷等各個環(huán)節(jié)，對混合業(yè)務(wù)整合以統(tǒng)籌兼顧為原則，對優(yōu)勢企業(yè)并購弱勢企業(yè)的業(yè)務(wù)整合，以優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)為主導(dǎo)；②對經(jīng)營管理及文化進(jìn)行“1+1=1”的整合，統(tǒng)一管理，文化融合，促進(jìn)發(fā)展；③對不符合發(fā)展戰(zhàn)略及弱勢業(yè)務(wù)進(jìn)行“2-1>1”的減法整合，放下包袱，輕裝前進(jìn)。
從古至今，金屬材料一直與人類文明的發(fā)展和社會進(jìn)步關(guān)系密切。繼石器時代之后出現(xiàn)的銅器時代、鐵器時代都以金屬材料的應(yīng)用為其時代的顯著標(biāo)志；現(xiàn)在，種類繁多的金屬材料更是被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域，成為社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著社會和科技水平的不斷進(jìn)步，人們對金屬材料的使用性能也在不斷提出更高要求。因此，為了開發(fā)性能更優(yōu)的新型金屬材料，各國科學(xué)家都在不遺余力。
在中科院金屬研究所里活躍著一批癡迷新型金屬材料的科研人員，楊柯就是其中之一。作為專用材料與器件研究部主任，他始終致力于提升現(xiàn)有金屬材料的使用性能和新型結(jié)構(gòu)/功能一體化金屬材料的研究開發(fā)，率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在先進(jìn)鋼鐵結(jié)構(gòu)材料、生物醫(yī)用材料及器件、儲氫合金及應(yīng)用等研究方面，取得了諸多研究成果。其中，由于與人類健康息息相關(guān)，生物醫(yī)用材料及器件的發(fā)展近年來備受關(guān)注。
生物醫(yī)用材料主要是指用于醫(yī)療上能夠植入生物體或與生物組織相結(jié)合的一類功能性材料。從資料記載來看，人類在古代已經(jīng)嘗試使用外界材料替換或修補(bǔ)缺損的人體組織。公元前，人類開始利用天然材料如象牙，來修復(fù)骨組織；到了19世紀(jì)，由于金屬冶煉技術(shù)的發(fā)展，人們開始嘗試使用金屬材料，并逐漸發(fā)展到今天的生物醫(yī)用金屬材料，以解救在臨床上由于創(chuàng)傷、腫瘤、感染所造成的骨組織缺損患者以及因冠脈狹窄而引起的心血管病患者。
目前，楊柯團(tuán)隊(duì)已經(jīng)開發(fā)出抗菌不銹鋼、高氮無鎳奧氏體不銹鋼、生物可降解鎂合金等多種類型的新型醫(yī)用金屬材料。這些成果在業(yè)界引起廣大反響，更有專家大膽表示，新型醫(yī)用金屬材料的應(yīng)用，將會帶來一場健康革命。接下來，我們將為您介紹這些“神通廣大”且與健康密切相關(guān)的新材料。
首先登場的是新型高氮無鎳奧氏體不銹鋼。鎳是一種重要合金元素，在被廣泛應(yīng)用的醫(yī)用奧氏體不銹鋼中，添加鎳元素能夠使不銹鋼形成穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)，并具備耐腐蝕性、可塑性、無磁性、可焊接性和韌性等性能。然而醫(yī)學(xué)研究人員發(fā)現(xiàn)，鎳及其化合物具有致敏、致癌和誘發(fā)血栓等毒副作用。鑒于含鎳不銹鋼等醫(yī)用金屬對人體健康可能構(gòu)成的危害，西方國家對日用和醫(yī)用金屬材料中鎳的含量制定了越來越高的要求，也由此引發(fā)了國際上對醫(yī)用無鎳不銹鋼的探索熱潮。
楊柯課題組從2000年開始研究醫(yī)用無鎳不銹鋼，并率先在國內(nèi)開發(fā)出一種新型高氮無鎳奧氏體不銹鋼。楊柯介紹說：“新型不銹鋼以氮元素代替鎳元素來穩(wěn)定不銹鋼的奧氏體結(jié)構(gòu)，不僅改善了不銹鋼的生物安全性和力學(xué)、耐蝕等性能，且隨著鋼中氮含量的提高，高氮無鎳奧氏體不銹鋼的血液相容性也逐漸提高。”現(xiàn)在，該新材料已通過中國藥品生物制品檢定所的細(xì)胞毒性、溶血、致敏反應(yīng)、急性毒性試驗(yàn)、血栓試驗(yàn)以及遺傳毒性等重要生物性能檢驗(yàn)，綜合性能達(dá)到國際先進(jìn)水平，并具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)。
高氮無鎳不銹鋼的開發(fā)過程得到了國家863項(xiàng)目、國家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目、中科院知識創(chuàng)新重要方向項(xiàng)目及省市基金等項(xiàng)目的支持?！罢怯捎趪掖罅抠Y金的支持，才使我們能夠開展大量研究和測試工作，并取得最后的成功?！睏羁抡f道。
楊柯表示，目前，骨內(nèi)固定系統(tǒng)、心血管支架等高氮無鎳奧氏體不銹鋼醫(yī)療器械現(xiàn)已進(jìn)入產(chǎn)品開發(fā)階段，很快將會上市。隨著相關(guān)基礎(chǔ)性研究工作的不斷深入，醫(yī)用高氮無鎳奧氏體不銹鋼在材料冶煉和加工工藝方面的日漸成熟，將會推動新型醫(yī)用不銹鋼的臨床應(yīng)用及發(fā)展，并有可能逐步取代現(xiàn)有含鎳醫(yī)用不銹鋼。
接著我們來說說楊柯津津樂道的抗菌不銹鋼。作為人們的“親密敵人”，細(xì)菌的威脅之處就是無處不在，無孔不入，令人防不勝防。那么，抗菌金屬是否真的能抵擋細(xì)菌的強(qiáng)烈攻勢？它是怎么抗菌的？這種新材料產(chǎn)品現(xiàn)在上市了嗎？
據(jù)了解，抗菌材料一般分為三大類：天然抗菌材料、有機(jī)物抗菌材料和無機(jī)物抗菌材料。天然抗菌材料來自動植物內(nèi)具有抗菌功能的部位；有機(jī)抗菌材料就是常見的殺菌劑等，易流失、分解，毒副作用大且不具備廣譜抗菌性；無機(jī)抗菌材料不但具有廣譜抗菌性，還耐水、耐酸堿、耐洗滌、不老化、不產(chǎn)生抗藥性、抗菌能力持久。
目前使用的抗菌劑主要為有機(jī)和無機(jī)兩種。有機(jī)抗菌劑主要以噴灑或浸泡方式使用，在醫(yī)療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，但在安全性、持久性、廣譜抗菌性、耐熱性方面存在不足，更為重要的是這類抗菌劑對人體和環(huán)境有嚴(yán)重?fù)p害。而沸石抗菌劑、硅膠抗菌劑等屬于無機(jī)抗菌劑，主要用作添加劑制成具有抗菌作用的布料、塑料等產(chǎn)品，但在耐熱、耐磨、抗腐蝕等方面也存在缺陷，始終無法滿足日常使用需求。
楊柯團(tuán)隊(duì)研發(fā)的抗菌不銹鋼，除具備一般不銹鋼的裝飾和美化作用外，既具有抗菌、殺菌的自清潔作用，又具有結(jié)構(gòu)材料特有的力學(xué)性能及物理和化學(xué)性能。楊柯說：“在制造廚房機(jī)械、醫(yī)療器械、衛(wèi)生間用品和進(jìn)行保潔裝修時，應(yīng)該使用具有抗菌作用和形狀各異、外形美觀的金屬制品，這種新誕生的不銹鋼材料，無疑成了理想產(chǎn)品?！?/p>
楊柯告訴記者，抗菌不銹鋼分為鍍膜式和自身抗菌式兩種，所謂鍍膜式就是在不銹鋼上鍍一層具有殺菌性的金屬材料，或其他有殺菌作用的無機(jī)材料，但易磨損、老化，抗菌性能會受到溫差及外在環(huán)境的影響而降低。而自身抗菌式不銹鋼則是在生產(chǎn)過程中，添加一些具有抗菌作用的金屬元素，再通過特殊處理使其具備抗菌性。楊柯說：“我們開發(fā)的不銹鋼材料自身就具有抗菌能力，它能使附著的細(xì)菌不繁殖，被殺死或?qū)⒑鷶?shù)抑制在極低水準(zhǔn)，成本低，加工方便，而且不改變普通不銹鋼的強(qiáng)度、耐蝕和美觀等特性，具有廣闊的市場前景?！?/p>
1生物醫(yī)用復(fù)合材料組分材料的選擇要求
生物醫(yī)用復(fù)合材料根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計，由基體材料與增強(qiáng)材料或功能材料組成，復(fù)合材料的性質(zhì)將取決于組分材料的性質(zhì)、含量和它們之間的界面。常用的基體材料有醫(yī)用高分子、醫(yī)用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸鈣基或其他生物陶瓷、醫(yī)用不銹鋼、鈷基合金等醫(yī)用金屬材料；增強(qiáng)體材料有碳纖維、不銹鋼和鈦基合金纖維、生物玻璃陶瓷纖維、陶瓷纖維等纖維增強(qiáng)體，另外還有氧化鋯、磷酸鈣基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等顆粒增強(qiáng)體。
植入體內(nèi)的材料在人體復(fù)雜的生理環(huán)境中，長期受物理、化學(xué)、生物電等因素的影響，同時各組織以及器官間普遍存在著許多動態(tài)的相互作用，因此，生物醫(yī)用組分材料必須滿足下面幾項(xiàng)要求：(1)具有良好的生物相容性和物理相容性，保證材料復(fù)合后不出現(xiàn)有損生物學(xué)性能的現(xiàn)象；(2)具有良好的生物穩(wěn)定性，材料的結(jié)構(gòu)不因體液作用而有變化，同時材料組成不引起生物體的生物反應(yīng)；(3)具有足夠的強(qiáng)度和韌性，能夠承受人體的機(jī)械作用力，所用材料與組織的彈性模量、硬度、耐磨性能相適應(yīng)，增強(qiáng)體材料還必須具有高的剛度、彈性模量和抗沖擊性能；(4)具有良好的滅菌性能，保證生物材料在臨床上的順利應(yīng)用。此外，生物材料要有良好的成型、加工性能，不因成型加工困難而使其應(yīng)用受到限制。
2生物醫(yī)用復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
2.1陶瓷基生物醫(yī)用復(fù)合材料
陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體，通過不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強(qiáng)體材料而獲得的一類復(fù)合材料。目前生物陶瓷基復(fù)合材料雖沒有多少品種達(dá)到臨床應(yīng)用階段，但它已成為生物陶瓷研究中最為活躍的領(lǐng)域，其研究主要集中于生物材料的活性和骨結(jié)合性能研究以及材料增強(qiáng)研究等。
Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就開始了臨床應(yīng)用研究，但它與生物硬組織的結(jié)合為一種機(jī)械的鎖合。以高強(qiáng)度氧化物陶瓷為基材，摻入少量生物活性材料，可使材料在保持氧化物陶瓷優(yōu)良力學(xué)性能的基礎(chǔ)上賦予其一定的生物活性和骨結(jié)合能力。將具有不同膨脹系數(shù)的生物玻璃用高溫熔燒或等離子噴涂的方法，在致密Al2O3陶瓷髖關(guān)節(jié)植入物表面進(jìn)行涂層，試樣經(jīng)高溫處理，大量的Al2O3進(jìn)入玻璃層中，有效地增強(qiáng)了生物玻璃與Al2O3陶瓷的界面結(jié)合，復(fù)合材料在緩沖溶液中反應(yīng)數(shù)十分鐘即可有羥基磷灰石的形成［2］。為滿足外科手術(shù)對生物學(xué)性能和力學(xué)性能的要求，人們又開始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷與生物玻璃的復(fù)合研究，以使材料在氣孔率、比表面積、生物活性和機(jī)械強(qiáng)度等方面的綜合性能得以改善。近年來，對羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(TCP)復(fù)合材料的研究也日益增多［3，4］。30%HA與70%TCP在1150℃燒結(jié)，其平均抗彎強(qiáng)度達(dá)155MPa，優(yōu)于純HA和TCP陶瓷，研究發(fā)現(xiàn)HA-TCP致密復(fù)合材料的斷裂主要為穿晶斷裂，其沿晶斷裂的程度也大于純單相陶瓷材料。HA-TCP多孔復(fù)合材料植入動物體內(nèi)，其性能起初類似于β-TCP，而后具有HA的特性，通過調(diào)整HA與TCP的比例，達(dá)到滿足不同臨床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末與HA制備而成的復(fù)合材料，植入兔骨中8周后取出，骨質(zhì)與復(fù)合材料之間的剪切破壞強(qiáng)度達(dá)27MPa，比純HA陶瓷有明顯的提高。
生物醫(yī)用陶瓷材料由于其結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，其力學(xué)可靠性(尤其在濕生理環(huán)境中)較差，生物陶瓷的活性研究及其與骨組織的結(jié)合性能研究，并未能解決材料固有的脆性特征。因此生物陶瓷的增強(qiáng)研究成為另一個研究重點(diǎn)，其增強(qiáng)方式主要有顆粒增強(qiáng)、晶須或纖維增強(qiáng)以及相變增韌和層狀復(fù)合增強(qiáng)等［3，5～7］。當(dāng)HA粉末中添加10%～50%的ZrO2粉末時，材料經(jīng)1350～1400℃熱壓燒結(jié)，其強(qiáng)度和韌性隨燒結(jié)溫度的提高而增加，添加50%TZ-2Y的復(fù)合材料，抗折強(qiáng)度達(dá)400MPa、斷裂韌性為2.8～3.0MPam1/2。ZrO2增韌β-TCP復(fù)合材料，其彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性也隨ZrO2含量的增加而得到增強(qiáng)。納米SiC增強(qiáng)HA復(fù)合材料比純HA陶瓷的抗彎強(qiáng)度提高1.6倍、斷裂韌性提高2倍、抗壓強(qiáng)度提高1.4倍，與生物硬組織的性能相當(dāng)。晶須和纖維為陶瓷基復(fù)合材料的一種有效增韌補(bǔ)強(qiáng)材料，目前用于補(bǔ)強(qiáng)醫(yī)用復(fù)合材料的主要有：SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纖維或晶須以及C纖維等，SiC晶須增強(qiáng)生物活性玻璃陶瓷材料，復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度可達(dá)460MPa、斷裂韌性達(dá)4.3MPam1/2，其韋布爾系數(shù)高達(dá)24.7，成為可靠性最高的生物陶瓷基復(fù)合材料。磷酸鈣系生物陶瓷晶須或纖維同其它增強(qiáng)材料相比，不僅不影響材料的增強(qiáng)效果，而且由于其具有良好的生物相容性，與基體材料組分相同或相近，不會影響到生物材料的性能。HA晶須增韌HA復(fù)合材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)效果同復(fù)合材料的氣孔率有關(guān)，當(dāng)復(fù)合材料相對密度達(dá)92%～95%時復(fù)合材料的斷裂韌性可提高40%。
2.2高分子基生物醫(yī)用復(fù)合材料
0 引 言
生物醫(yī)用復(fù)合材料(biomedical composite materials)是由兩種或兩種以上的不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)用材料，它主要用于人體組織的修復(fù)、替換和人工器官的制造［1］。長期臨床發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)醫(yī)用金屬材料和高分子材料不具生物活性，與組織不易牢固結(jié)合，在生理環(huán)境中或植入體內(nèi)后受生理環(huán)境的，導(dǎo)致金屬離子或單體釋放，造成對機(jī)體的不良影響。而生物陶瓷材料雖然具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和相容性、高的強(qiáng)度和耐磨、耐蝕性，但材料的抗彎強(qiáng)度低、脆性大，在生理環(huán)境中的疲勞與破壞強(qiáng)度不高，在沒有補(bǔ)強(qiáng)措施的條件下，它只能應(yīng)用于不承受負(fù)荷或僅承受純壓應(yīng)力負(fù)荷的情況。因此，單一材料不能很好地滿足臨床應(yīng)用的要求。利用不同性質(zhì)的材料復(fù)合而成的生物醫(yī)用復(fù)合材料，不僅兼具組分材料的性質(zhì)，而且可以得到單組分材料不具備的新性能，為獲得結(jié)構(gòu)和性質(zhì)類似于人體組織的生物醫(yī)學(xué)材料開辟了一條廣闊的途徑，生物醫(yī)用復(fù)合材料必將成為生物醫(yī)用材料和中最為活躍的領(lǐng)域。
1 生物醫(yī)用復(fù)合材料組分材料的選擇要求
生物醫(yī)用復(fù)合材料根據(jù)應(yīng)用需求進(jìn)行設(shè)計，由基體材料與增強(qiáng)材料或功能材料組成，復(fù)合材料的性質(zhì)將取決于組分材料的性質(zhì)、含量和它們之間的界面。常用的基體材料有醫(yī)用高分子、醫(yī)用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸鈣基或其他生物陶瓷、醫(yī)用不銹鋼、鈷基合金等醫(yī)用金屬材料；增強(qiáng)體材料有碳纖維、不銹鋼和鈦基合金纖維、生物玻璃陶瓷纖維、陶瓷纖維等纖維增強(qiáng)體，另外還有氧化鋯、磷酸鈣基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等顆粒增強(qiáng)體。
植入體內(nèi)的材料在人體復(fù)雜的生理環(huán)境中，長期受物理、化學(xué)、生物電等因素的影響，同時各組織以及器官間普遍存在著許多動態(tài)的相互作用，因此，生物醫(yī)用組分材料必須滿足下面幾項(xiàng)要求：(1)具有良好的生物相容性和物理相容性，保證材料復(fù)合后不出現(xiàn)有損生物學(xué)性能的現(xiàn)象；(2)具有良好的生物穩(wěn)定性，材料的結(jié)構(gòu)不因體液作用而有變化，同時材料組成不引起生物體的生物反應(yīng)；(3)具有足夠的強(qiáng)度和韌性，能夠承受人體的機(jī)械作用力，所用材料與組織的彈性模量、硬度、耐磨性能相適應(yīng)，增強(qiáng)體材料還必須具有高的剛度、彈性模量和抗沖擊性能；(4)具有良好的滅菌性能，保證生物材料在臨床上的順利應(yīng)用。此外，生物材料要有良好的成型、加工性能，不因成型加工困難而使其應(yīng)用受到限制。
2 生物醫(yī)用復(fù)合材料的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用
2.1 陶瓷基生物醫(yī)用復(fù)合材料
陶瓷基復(fù)合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體，通過不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強(qiáng)體材料而獲得的一類復(fù)合材料。生物陶瓷基復(fù)合材料雖沒有多少品種達(dá)到臨床應(yīng)用階段，但它已成為生物陶瓷研究中最為活躍的領(lǐng)域，其研究主要集中于生物材料的活性和骨結(jié)合性能研究以及材料增強(qiáng)研究等。
Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就開始了臨床應(yīng)用研究，但它與生物硬組織的結(jié)合為一種機(jī)械的鎖合。以高強(qiáng)度氧化物陶瓷為基材，摻入少量生物活性材料，可使材料在保持氧化物陶瓷優(yōu)良力學(xué)性能的基礎(chǔ)上賦予其一定的生物活性和骨結(jié)合能力。將具有不同膨脹系數(shù)的生物玻璃用高溫熔燒或等離子噴涂的，在致密Al2O3陶瓷髖關(guān)節(jié)植入物表面進(jìn)行涂層，試樣經(jīng)高溫處理，大量的Al2O3進(jìn)入玻璃層中，有效地增強(qiáng)了生物玻璃與Al2O3陶瓷的界面結(jié)合，復(fù)合材料在緩沖溶液中反應(yīng)數(shù)十分鐘即可有羥基磷灰石的形成［2］。為滿足外科手術(shù)對生物學(xué)性能和力學(xué)性能的要求，人們又開始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷與生物玻璃的復(fù)合研究，以使材料在氣孔率、比表面積、生物活性和機(jī)械強(qiáng)度等方面的綜合性能得以改善。近年來，對羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(TCP)復(fù)合材料的研究也日益增多［3，4］。30% HA與70%TCP在1150℃燒結(jié)，其平均抗彎強(qiáng)度達(dá)155MPa，優(yōu)于純HA和TCP陶瓷，研究發(fā)現(xiàn)HA-TCP致密復(fù)合材料的斷裂主要為穿晶斷裂，其沿晶斷裂的程度也大于純單相陶瓷材料。HA-TCP多孔復(fù)合材料植入動物體內(nèi)，其性能起初類似于β-TCP，而后具有HA的特性，通過調(diào)整HA與TCP的比例，達(dá)到滿足不同臨床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末與HA制備而成的復(fù)合材料，植入兔骨中8周后取出，骨質(zhì)與復(fù)合材料之間的剪切破壞強(qiáng)度達(dá)27MPa，比純HA陶瓷有明顯的提高。
生物醫(yī)用陶瓷材料由于其結(jié)構(gòu)本身的特點(diǎn)，其力學(xué)可靠性(尤其在濕生理環(huán)境中)較差，生物陶瓷的活性研究及其與骨組織的結(jié)合性能研究，并未能解決材料固有的脆性特征。因此生物陶瓷的增強(qiáng)研究成為另一個研究重點(diǎn)，其增強(qiáng)方式主要有顆粒增強(qiáng)、晶須或纖維增強(qiáng)以及相變增韌和層狀復(fù)合增強(qiáng)等［3，5～7］。當(dāng)HA粉末中添加10%～50%的ZrO2粉末時，材料經(jīng)1350～1400℃熱壓燒結(jié)，其強(qiáng)度和韌性隨燒結(jié)溫度的提高而增加，添加50%TZ-2Y的復(fù)合材料，抗折強(qiáng)度達(dá)400MPa、斷裂韌性為2.8～3.0MPam1/2。ZrO2增韌β-TCP復(fù)合材料，其彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性也隨ZrO2含量的增加而得到增強(qiáng)。納米SiC增強(qiáng)HA復(fù)合材料比純HA陶瓷的抗彎強(qiáng)度提高1.6倍、斷裂韌性提高2倍、抗壓強(qiáng)度提高1.4倍，與生物硬組織的性能相當(dāng)。晶須和纖維為陶瓷基復(fù)合材料的一種有效增韌補(bǔ)強(qiáng)材料，目前用于補(bǔ)強(qiáng)醫(yī)用復(fù)合材料的主要有：SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纖維或晶須以及C纖維等，SiC晶須增強(qiáng)生物活性玻璃陶瓷材料，復(fù)合材料的抗彎強(qiáng)度可達(dá)460MPa、斷裂韌性達(dá)4.3MPam1/2，其韋布爾系數(shù)高達(dá)24.7，成為可靠性最高的生物陶瓷基復(fù)合材料。磷酸鈣系生物陶瓷晶須或纖維同其它增強(qiáng)材料相比，不僅不影響材料的增強(qiáng)效果，而且由于其具有良好的生物相容性，與基體材料組分相同或相近，不會影響到生物材料的性能。HA晶須增韌HA復(fù)合材料的增韌補(bǔ)強(qiáng)效果同復(fù)合材料的氣孔率有關(guān)，當(dāng)復(fù)合材料相對密度達(dá)92%～95%時復(fù)合材料的斷裂韌性可提高40%。
2.2 高分子基生物醫(yī)用復(fù)合材料
研究表明幾乎所有的生物體組織都是由兩種或兩種以上的材料所構(gòu)成的，如人體骨骼和牙齒就是由天然有機(jī)高分子構(gòu)成的連續(xù)相和彌散于其基質(zhì)中的羥基磷灰石晶粒復(fù)合而成的。生物有機(jī)高分子基復(fù)合材料，尤其生物無機(jī)與高分子復(fù)合材料的出現(xiàn)和發(fā)展，為人工器官和人工修復(fù)材料、骨填充材料開發(fā)與應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
生物陶瓷增強(qiáng)聚合物復(fù)合材料于1981年由Bonfield提出，目前的研究對象主要有：HA、AW玻璃陶瓷、生物玻璃等增強(qiáng)高密度聚乙烯(HDPE)和聚乳酸等高分子化合物［8，9］。HDPE-HA復(fù)合材料隨HA摻量的增加，其密度也增加，彈性模量可從1GPa提高到9MPa，但材料從柔性向脆性轉(zhuǎn)變，其斷裂形變可從大于90%下降至3%，因此可通過控制HA的含量調(diào)整和改變復(fù)合材料的性能。HA增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料的最佳抗拉強(qiáng)度可達(dá)22～26MPa、斷裂韌性達(dá)2.9±0.3MPam1／2。由于該復(fù)合材料的彈性模量處于骨楊氏模量范圍之內(nèi)，具有極好的力學(xué)相容性，并且具有引導(dǎo)新骨形成的功能。AW玻璃陶瓷和生物玻璃增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料具有與HA增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料相似的力學(xué)性能和生物學(xué)性能，復(fù)合材料在37℃的SBF溶液中體外實(shí)驗(yàn)研究表明，在其表面可形成磷灰石層，通過控制和調(diào)整AW玻璃陶瓷和生物玻璃的含量，使其滿足不同臨床應(yīng)用的需求。
聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性，但材料還缺乏骨結(jié)合能力，對X光具有穿透性，不便于臨床上顯影觀察。將聚乳酸與HA顆粒復(fù)合有助于提高材料的初始硬度和剛性，延緩材料的早期降解速度，便于骨折早期愈合。隨著聚乳酸的降解吸收，HA在體內(nèi)逐漸轉(zhuǎn)化為自然骨組織，從而提高材料的骨結(jié)合能力和材料的生物相容性；此外可提高材料對X-射線的阻拒作用，便于臨床顯影觀察。最近，國外采用一種新的共混及精加工工藝將HA均勻分散于PLLA基體中制備了超高強(qiáng)度生物可吸收PLLA-HA復(fù)合材料［10］，隨HA在PLLA基體中含量增加，材料的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量也增加，其最高彎曲強(qiáng)度可達(dá)280MPa，它既有高分子的彈性又具有類皮質(zhì)骨的剛度。將該材料浸入到SBF溶液中3天后即有大量HA晶體在表面沉積，具有骨結(jié)合能力，12周后材料具有210MPa的彎曲強(qiáng)度，高于皮質(zhì)骨內(nèi)固定材料彎曲強(qiáng)度200MPa的最底要求。因此該復(fù)合材料可望作為骨折內(nèi)固定材料，廣泛應(yīng)用于臨床。PDLLA-HA復(fù)合內(nèi)固定棒兔子髁部骨折的實(shí)驗(yàn)研究表明［11］，術(shù)后動物自由活動，不用任何外固定，所有動物傷口Ⅰ期愈合，無關(guān)節(jié)積液和竇道形成。X線攝片見3周時骨折端無移位，有明顯骨痂生成，骨折線模糊。6周骨折愈后，骨折線消失，骨痂最多，以后各時間點(diǎn)骨折無移位和再骨折，骨痂逐漸減少。12周前材料可清晰顯影，24周后模糊至消失。
碳纖維增強(qiáng)生物醫(yī)用高分子復(fù)合材料是發(fā)展最早的一類醫(yī)用復(fù)合材料，它主要用作骨水泥、人工關(guān)節(jié)和接骨板等［12，13］。碳纖維增強(qiáng)HDPE復(fù)合材料，其強(qiáng)度、剛性、抗疲勞和抗磨損性能均顯著高于HDPE材料，因此它常用作承受復(fù)雜應(yīng)力和摩擦作用的髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)。碳纖維增強(qiáng)聚砜復(fù)合材料的抗扭強(qiáng)度最高可達(dá)100MPa，與金屬板相比，其斷裂模量可減少2～4倍。碳纖維增強(qiáng)聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復(fù)合材料在90年代初就成功地用于顱骨缺損修復(fù)，其彎曲強(qiáng)度、斷裂模量及其抗沖擊性能均優(yōu)于人體顱骨材料，對患者實(shí)施顱骨缺損修復(fù)后起到重要的防護(hù)作用。用四氟乙烯纖維與碳纖維復(fù)合制備成多孔復(fù)合材料，其表面積為宏觀的1200倍，有利于生物組織的長入，它已用于牙槽骨、下頜骨、關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)。
在現(xiàn)代醫(yī)療領(lǐng)域中，紡織材料的應(yīng)用已得到了長足發(fā)展，越來越多的新型紡織纖維由于其優(yōu)良性能已替代傳統(tǒng)的紡織纖維。本文介紹了幾種廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的生物醫(yī)用纖維及其用途。
關(guān)鍵詞：生物醫(yī)用纖維；醫(yī)療用品
Abstract: In the modern medical field，the application of textile materials have been developed significantly. More and more new textile fibers have replaced the traditional textile fibers because of their excellent performance. In this article, several biomedical fibers and their uses were introduced.
Keywords: Biomedical Fiber； Medical Supplies
近些年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，紡織工業(yè)與高新技術(shù)結(jié)下了不解之緣，借助于高新技術(shù)，紡織工業(yè)獲得了長足的進(jìn)步。同時，現(xiàn)代紡織產(chǎn)業(yè)積極研究、生產(chǎn)出一批批性能優(yōu)良的新型材料，支持了高新技術(shù)的發(fā)展。在這個發(fā)展的過程中，新型纖維在醫(yī)療領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，如外科敷料、人工器官、替代裝置、修復(fù)材料、藥物、衛(wèi)生保健、整形、美容以及診斷治療儀器等方面，新型纖維都發(fā)揮出不可替代的促進(jìn)作用。
1紡織纖維用作醫(yī)用材料的要求及其特有的優(yōu)良性能
所謂醫(yī)用纖維材料，是指以醫(yī)學(xué)應(yīng)用為特色的一類紡織纖維材料的總稱[1]。醫(yī)用材料是直接影響人體生命和健康的一種特有的材料，因此它應(yīng)符合兩點(diǎn)要求：①符合耐消毒性的要求；②符合生物安全性的要求，而用紡織纖維做醫(yī)用材料又具有許多優(yōu)點(diǎn)：①單位體積內(nèi)表面積大，物質(zhì)的通透、吸附功能可得到充分的發(fā)揮；②重量較輕，機(jī)械物理性能好；③可以任意編結(jié)織造，使其在力學(xué)性能上具有微妙的運(yùn)動適用性。生物醫(yī)用纖維除具有上面的優(yōu)點(diǎn)外，還具備生物相容性，所以近年來廣泛應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域。
2醫(yī)療領(lǐng)域的生物纖維的種類
2.1甲殼素與殼聚糖纖維
甲殼素是一種特殊的纖維素，其資源豐富。將甲殼素用濃堿處理去除其中的乙酰基就可以將其制成可溶性的物質(zhì)，稱為殼聚糖。它們不僅生物相容性良好，能夠生物降解，降解產(chǎn)物安全無毒，而且作為一種天然堿性多糖，還具有相當(dāng)?shù)纳锘钚裕且环N極具發(fā)展?jié)摿Φ目晌招椭踩氩牧蟍2]。
因此，甲殼素在醫(yī)療領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用：（1）用作可吸收手術(shù)縫合線。甲殼素主要用于消化系統(tǒng)外科和整形外科等需要內(nèi)縫合的手術(shù)中。（2）用作醫(yī)用敷料。將甲殼素同抗藥物氟哌酸及多孔性支撐創(chuàng)傷傷口材料制成的燒傷用生物敷料生物相容性好，不過敏，抑菌效果優(yōu)良，透濕、透氣性能較高。（3）用作人造血管。美國在1996年公開了一項(xiàng)世界專利，用甲殼素制造人造血管，內(nèi)徑小于6mm，內(nèi)壁光滑而且不會凝聚血球以保持管腔通暢。（4）用作醫(yī)用微膠囊。甲殼素的陽離子特性與羧甲基纖維帶負(fù)電性的高分子反應(yīng)可制備不同類型的微膠囊，使高濃度細(xì)胞的培養(yǎng)成為可能。（5）用作止血劑和傷口愈合劑。與抗凝血作用相反, 甲殼素的某些衍生物具有優(yōu)良的凝血和促進(jìn)傷口愈合的作用。（6）用于骨組織的修復(fù)。甲殼素可以直接作用在骨芽細(xì)胞上，促進(jìn)其分子衍生和骨礦物質(zhì)的合成，從而提高堿性磷酸酶的活性，加快骨基質(zhì)的形成及修復(fù)[3-4]。
2.2藻酸纖維
藻酸纖維主要由不溶性海藻酸鈣構(gòu)成，可通過最基本的紡絲工藝而制得，即由海藻酸鈉堿性濃溶液經(jīng)過噴絲板擠出后送入含鈣離子的酸性凝固浴中。海藻酸鈉與鈣離子發(fā)生離子交換，形成不溶于水的海藻酸鈣纖維，再進(jìn)行水洗、拉伸、烘干等一系列加工，隨后通過非織造生產(chǎn)工藝可制成紗布、繃帶等[5-6]。
藻酸纖維具有特殊的生物醫(yī)學(xué)性能：（1）用作紗布、繃帶。由于藻酸纖維具有獨(dú)特的離子交換性能，可與傷口的滲出液相互作用形成潤濕的凝膠，有利于傷口的愈合。（2）作為抗菌纖維。藻酸纖維因具有治療傷口藥物的載體，廣泛用來制備抗菌纖維，比如藻酸含銀纖維因生產(chǎn)簡單而比較受歡迎。
2.3蠶絲絲素纖維
絲素纖維用作外科手術(shù)縫合線已有悠久的歷史。蠶絲絲素纖維可用作：（1）生物傳感器。將酶固定在再生絲素膜上，有利于延緩酶的失活，可用于研制特殊的生物傳感器。（2）藥物控制釋放載體。施有藥物的再生絲素膜，能夠根據(jù)環(huán)境pH值的變化控制藥物的釋放，可用于對人體特定部位進(jìn)行定向治療的智能化藥物控制釋放載體。（3）創(chuàng)面保護(hù)膜。絲素膜因具有生物相溶性，所以用來做創(chuàng)面保護(hù)膜[7]。
2.4Lyocell纖維素纖維
Lyocell的生產(chǎn)一般采用纖維素直接溶解工藝，在特定條件下將纖維素溶于環(huán)狀叔胺氧化物N-甲基嗎啉2-N -氧化物與水的混合物中。在這一工藝中，預(yù)處理好的漿粕同連續(xù)式混合器中的NMMO 與水混合，將纖維素溶解成黏性溶液，過濾該溶液后進(jìn)行紡絲，纖維素就呈絲狀凝固出來[8]。Lyocell纖維素纖維可用作：（1）制作治療慢性傷口(如潰瘍、燒傷等)的高級繃帶。由于它可與傷口滲出液接觸形成凝膠，提供非粘接性的潤濕環(huán)境，而且吸收性高，吸收可達(dá)其自身重量的35倍，形成連續(xù)性較好的凝膠，從而易整片去除，便于更換繃帶，避免損傷新組織的生長；（2）可以用機(jī)織、針織、非織造布形式做成手術(shù)服，以及其他一次性醫(yī)療用品。它無菌、無塵和耐消毒，另外，還具有隔菌性和舒適性。
3結(jié)語
在產(chǎn)業(yè)用紡織品中，醫(yī)療領(lǐng)域用紡織品所占比例不大，但都是高新產(chǎn)品[9]。在當(dāng)今紡織行業(yè)普遍不景氣的狀況下，世界主要纖維生產(chǎn)廠家應(yīng)靠開發(fā)新品種來提高生產(chǎn)效益。相信在以后的時間內(nèi)，新型纖維在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用將會越來越廣泛，進(jìn)一步促進(jìn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)步。
參考文獻(xiàn)：
[1] 郁銘芳．紡織新境界[M]．北京：清華大學(xué)出版社，2002.
[2] 胡巧玲，張中明，王曉麗，等．可吸收型甲殼素、殼聚糖生物醫(yī)用植入材料的研究進(jìn)展[J]．功能高分子學(xué)報，2003，16(2)：293~298.
[3] 潘志娟．纖維材料近代測試技術(shù)[M]．北京：中國紡織出版社，2005.
[4] 白木．甲殼素在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用[J]．化工經(jīng)濟(jì)技術(shù)信息，2003(5)：4~5.
[5] 羅以喜．醫(yī)療用生物降解纖維及織物[J]．印染，2001 (10):48-50.
[6] 羅以喜．可生物降解織物的降解性能測試[J]．產(chǎn)業(yè)用紡織品，2001(12)：39~41.
[7] 李明忠，嚴(yán)灝景．再生絲素的結(jié)構(gòu)及其生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用[J]．絲綢，2000(5)：37~39.
關(guān)鍵詞：醫(yī)用鈦基合金；表面改性；生物相容性；NiTi-SMA
引言
在現(xiàn)階段醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，鎳鈦記憶合金憑借其質(zhì)量輕、高強(qiáng)度、高回彈性以及良好的耐疲勞和耐腐蝕等性能，使其逐漸成為了最具發(fā)展?jié)摿Φ囊环N金屬生物材料，而且在骨科中應(yīng)用日益普遍，但到目前為止，還沒有一套科學(xué)方法和證據(jù)足以證明其在長期的植入機(jī)體中能夠保持良好的生物相容性。現(xiàn)階段，我們在應(yīng)用天鵝型記憶接骨器的大量實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)之上，歸納并總結(jié)了合金組織的相容性及表面改性等特性，從而為相關(guān)醫(yī)用材料的后期開發(fā)提供了必要的依據(jù)。
1 醫(yī)用鈦基合金的生物相容性和細(xì)胞毒性研究
生物材料成功植入后，對機(jī)體的影響是一個非常復(fù)雜的過程，主要反映的是血液反應(yīng)、組織反應(yīng)和免疫反應(yīng)的反應(yīng)，而所發(fā)生的這些生物反應(yīng)有對于評定其生物相容性具有重要的意義。一般情況下，在對鈦基合金生物相容性進(jìn)行評價時，主要指標(biāo)內(nèi)容涵蓋了以下幾個方面[1]：（1）機(jī)體血管的分布密度；（2）機(jī)體炎癥細(xì)胞的種類和數(shù)量；（3）所植入的材料周遭組織的生化分析和組化分析；（4）是否形成了包囊膜；（5）對遠(yuǎn)離植入組織的生化分析；（6）是都存在脂肪變性；（7）對所植入的金屬物外觀結(jié)構(gòu)變化的觀察。
鈦鎳合金一般含有近50%的鎳，如果它被植入人體，其生物相容性和如何，鎳元素在人體內(nèi)的長期存在會產(chǎn)生許多問題，如細(xì)胞毒性等，這也需要在長期的臨床實(shí)踐和試驗(yàn)研究中不斷解決的。
隨著技術(shù)的發(fā)展，鈦鎳合金的生物相容性研究得到了明顯的改善，主要體現(xiàn)在以下幾點(diǎn)：（1）在體外實(shí)驗(yàn)中多采用成纖維細(xì)胞或成骨細(xì)胞或內(nèi)皮細(xì)胞等；（2）取不銹鋼或其他金屬材料同鈦鎳合金作
對比試驗(yàn)；（3）適當(dāng)?shù)脑黾恿梭w內(nèi)試驗(yàn)數(shù)量；（4）在試驗(yàn)過程中綜合應(yīng)用了多項(xiàng)分析方法；經(jīng)過長期大量的試驗(yàn)研究表明，鈦鎳合金作為一種植入材料植入人體后同其他材料相比具有明顯的安全優(yōu)勢[2]，究其原因如下所述：
（1）機(jī)體組織之所以會出現(xiàn)一種良好的組織反應(yīng)，其根本原因就是在于在鈦鎳合金表面有一層由氧化鈦組成的鈍化膜，其中含有了極少量的鎳元素。
（2）在鈦鎳合金中的鎳元素都是以化合態(tài)形式存在，即使在人體會出現(xiàn)解離現(xiàn)象，但其數(shù)量卻是微少的。
（3）在機(jī)體外部所觀察到的細(xì)胞毒性現(xiàn)象其主要原因也是由于鎳的大量聚集所致，而在機(jī)體內(nèi)部由于不會出現(xiàn)這種現(xiàn)象，所以細(xì)胞毒性也就不會發(fā)生。
現(xiàn)階段，許多學(xué)者對于鈦鎳合金的生物相容性以及表面改性都進(jìn)行了大量的試驗(yàn)研究，而且得到的結(jié)論卻明顯的一致：太鎳合金植入機(jī)體后能夠很好地被機(jī)體細(xì)胞所接受，而且合金表現(xiàn)所出現(xiàn)的腐蝕極少[3]。
2 NiTi-SMA的表面改性及細(xì)胞毒性
對于NiTi-SMA的加工制造以及表面處理等方面，國內(nèi)學(xué)者進(jìn)行了大量的研究工作[4]，在目前，也存在很多的處理方法應(yīng)用于NiTi-SMA的表面處理過程。然而，表面處理方法的優(yōu)劣將會直接影響其生物相容性，具體哪一種表面處理方法最為有效以及如何有效地改善合金表面特性等存在的等等問題也是目前NiTi-SMA應(yīng)用領(lǐng)域所迫切需要解決的問題。
NiTi-SMA由于其表面氧化膜的存在，使其具有了良好的耐腐蝕性和生物相容性等特性；合金氧化膜的存在，能夠促使NiTi-SMA在生理環(huán)境下保持來相對惰性狀態(tài)；而對其表面的處理方法所常見的有熱處理和電子拋光以及機(jī)械拋光等多項(xiàng)手段，同時在對合金界面以及表面的分析過程中也會涉及到電子顯微鏡以及X光衍射和X-RAY點(diǎn)光子分光光譜的應(yīng)用[5]。
經(jīng)大量的實(shí)驗(yàn)研究表明，NiTi-SMA所體現(xiàn)出的良好的生物相容性和腐蝕性等特性其主要還是源于在其表面均勻分布的氧化膜層，在該膜層中含有了極少的鎳元素。
除上述所介紹的幾種常見的表面處理方法之外，下面介紹幾種其他表面處理方法：
等離子注入和噴涂羥基磷灰石方法，化學(xué)處理方法與傳統(tǒng)方法相比，具有工藝簡單，可在復(fù)雜形狀的表面形成一層修飾膜；其中作為表面改性的一項(xiàng)重要處理手段――等離子處理法，在其應(yīng)用過程中也需要對材料界面通過AES和掃描電子顯微鏡的輔助進(jìn)行相應(yīng)的分析研究。在應(yīng)用等離子處理方法進(jìn)行表面處理過程中，影響最大的就是鈦鎳比例，它能夠有效引發(fā)鈦、鎳元素的富集和偏聚等現(xiàn)象，其中鈦元素能夠有效地增強(qiáng)材料表面活性，對于鈦鎳合金同機(jī)體高分子膜的結(jié)合提供了極大地幫助；在之列等離子體進(jìn)行表面處理過程中，在樣品的表面將沉積大量的電極成分，由于氯元素對人體具有一定的危害性，因此，從安全角度考慮，直流等離子處理裝置一般不采用鋁電極材料，因此，在表面處理過程中建議采用射頻等離子體處理方法。
另外一種方法就是對合金表面進(jìn)行涂層處理[6]，常用的就是聚合四氟乙炔高離子噴涂法，該方法的實(shí)施能夠有效地提高鈦鎳合金的抗腐蝕能力，并極大的降低了鎳離子的釋放，進(jìn)而促使其合金細(xì)胞毒性得到了明顯的降低。
3 問題及展望
在鈦合金生物材料的不斷發(fā)展過程中，其材料的改進(jìn)以及表面性能的優(yōu)化等方面還存在著很多的問題需要解決。
通過一定的表面處理方法能夠有效地降低鈦鎳合金中鎳元素的釋放，其中應(yīng)用效果最好的一項(xiàng)方法就是涂層處理法。
經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn)，NiTi-SMA具有了良好的生物相容性以及獨(dú)特的形狀記憶效應(yīng)，經(jīng)表面處理后的NiTi-SMA表面會形成一層輕質(zhì)均勻而且致密分布的鈍化膜，與金屬表面進(jìn)行緊密的結(jié)合，并通過涂膜技術(shù)的應(yīng)用，能夠促使NiTi-SMA細(xì)胞相容性以及抗腐蝕性等性能的明顯改善。相信隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，現(xiàn)階段所存在一系列難題都將會迎刃而解，同時，隨著新型合金材料的不斷改良和開發(fā)，NiTi-SMA也必將迎來一更為廣闊的應(yīng)用前景。
參考文獻(xiàn)
[1]田博.醫(yī)用鈦基合金的表面改性及生物相容性研究[D].貴州大學(xué)，2007.
[2]冉均學(xué).鈦基生物醫(yī)用材料表面改性及模擬體液培養(yǎng)[D].河北工業(yè)大學(xué)，2003.
[3]李晉波.醫(yī)用鈦表面改性及其抗菌性和生物活性研究[D].湖南大學(xué)，2012.
[4]孔麗麗.醫(yī)用鈦表面的電化學(xué)構(gòu)筑及生物性能的優(yōu)化[D].廈門大學(xué)，2009.
生命是人們永恒探究的課題，在漫長的求索過程中生物醫(yī)用材料扮演著不可或缺的角色。有記載表明，早在古希臘時代人們就已經(jīng)開始用馬尾上的毛作為外科縫合線進(jìn)行一些外科手術(shù)。時至今日生物醫(yī)用材料已獲得長足的進(jìn)步，其中醫(yī)用高分子材料更是被譽(yù)為醫(yī)療技術(shù)發(fā)展史上的一次飛越。
在此我謹(jǐn)對醫(yī)用高分子材料中的殼聚糖材料談一些我個人的認(rèn)識。
殼聚糖學(xué)名：幾丁聚糖。俗稱甲殼素、甲殼胺、殼聚糖、可溶性甲殼素、脫乙酰基甲殼素、殼糖胺等。是以蝦蟹殼為原料，先制得甲殼素，然后在濃堿的作用下脫去甲殼素分子中的乙?；靡环N天然高分子化合物，在自然界中的含量僅次于纖維素。由于殼聚糖分子中含有活潑的羥基和氨基等極性基團(tuán)，主鏈上可發(fā)生水解反應(yīng)c-2位上的氨基和c-6位上的羥基可以發(fā)生乙?；?、羥乙?；?、羧甲基化、氰乙基化、硫酸酯化、氧化、黃原酸化等化學(xué)修飾。在雙官能團(tuán)的醛或酸酐等交聯(lián)劑作用下，可進(jìn)行交聯(lián)反應(yīng)。在r-射線或催化劑的作用下，乙烯基單位和丙烯酸類單體可與殼聚糖進(jìn)行接枝共聚反應(yīng)，加上它不僅具有很好的生物相容性，而且無毒、易生物降解，使得其在醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境、紡織、印染、造紙、催化、食品、日用化妝品等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。下面我們就針對其在生物醫(yī)用材料方面的應(yīng)用進(jìn)行討論。
首先讓我們來關(guān)注《第二軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報》上刊登的一則實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該實(shí)驗(yàn)是為觀察聚合物殼聚糖〔chi〕和磷脂化殼聚糖〔pc2chi〕涂層膜對培養(yǎng)的血管內(nèi)皮細(xì)胞增殖和遷移及血液相容性的影響而設(shè)計的。實(shí)驗(yàn)者將chi 和pc2chi 均勻噴涂在培養(yǎng)皿底層制成聚合物膜,以316 l 不銹鋼片做成不銹鋼圓柱體槽,將豬髂動脈內(nèi)皮細(xì)胞接種于聚合物膜、不銹鋼槽和不做任何處理的培養(yǎng)皿底部(空白對照組) ,培養(yǎng)24 h。光鏡和掃描電鏡觀察細(xì)胞形態(tài),以cck28 試劑盒測定細(xì)胞增殖,并進(jìn)行細(xì)胞遷移檢測。以凝固法測定健康人血液在聚合物膜上作用2 h 后的凝血活酶時間(aptt) 、凝血酶原時間(pt) 、纖維蛋白原測定( fib ) 和凝血酶時間(tt) 。結(jié)果發(fā)現(xiàn)動脈內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上生長良好,形態(tài)正常。培養(yǎng)24 h ,內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上的增殖率分別達(dá)88. 8 %和77. 8 % ,存活內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目較不銹鋼片組顯著增加( p < 0. 01) ;而chi 組的存活內(nèi)皮細(xì)胞數(shù)目顯著高于pc2chi 組( p <0. 01) 。培養(yǎng)72 h ,內(nèi)皮細(xì)胞在chi 和pc2chi 膜上遷移細(xì)胞數(shù)均顯著高于316 l 不銹鋼片,pc2chi 組較chi 組的細(xì)胞遷移數(shù)目顯著增加( p < 0. 01) 。pc2chi 組、316 l 不銹鋼片組和空白對照組的aptt 較chi 組顯著延長( p < 0. 05 , p < 0. 01) ,fib顯著增加( p < 0. 01) 。各組間pt 和tt 均無明顯差異。從以上實(shí)驗(yàn)我們可以得出結(jié)論：殼聚糖材料有著很好的血液相容性能夠促進(jìn)內(nèi)皮細(xì)胞在其上的附著生長以便與周圍組織協(xié)調(diào)。同時我們也應(yīng)看到單純的殼聚糖材料的抗血栓形成作用并不理想但當(dāng)我們對它進(jìn)行磷脂化以后這一情況便得到了改善。因此殼聚糖材料仍是較理想的醫(yī)用高分子材料。
接下來再讓我們關(guān)注一下殼聚糖的組織相容性。有研究者取sd大鼠胚胎(孕14～16d)大腦皮層組織制成單細(xì)胞懸液在無血清培養(yǎng)液中進(jìn)行培養(yǎng),獲得大量的神經(jīng)干細(xì)胞,再將所獲神經(jīng)干細(xì)胞在不同條件下移植接種至殼聚糖膜上聯(lián)合培養(yǎng)1周,在倒置顯微鏡下觀察神經(jīng)干細(xì)胞生長增殖情況及形態(tài)變化,并對其分別進(jìn)行免疫組化染色、電鏡觀察,了解殼聚糖對神經(jīng)干細(xì)胞生長、增殖、分化的影響.結(jié)果在無血清聯(lián)合培養(yǎng)條件下,神經(jīng)干細(xì)胞仍然維持其原有的干細(xì)胞特性;在含血清的培養(yǎng)液中,神經(jīng)干細(xì)胞能分化成多種形態(tài)的神經(jīng)細(xì)胞,并且在殼聚糖膜上生長良好。由此我們能夠了解到該材料不會抑制神經(jīng)干細(xì)胞的生長也不引起炎癥或致癌致祭。因此殼聚糖與神經(jīng)干細(xì)胞具有良好的組織相容性。（以上材料摘自《蘇州大學(xué)學(xué)報（醫(yī)學(xué)版）》20__年05期）
不僅單獨(dú)的殼聚糖材料具有良好的生物相容性，它的復(fù)合材料也是如此。《中國實(shí)驗(yàn)診斷學(xué)》中有一則關(guān)于殼聚糖—聚磷酸三鈣復(fù)合材料的報道。實(shí)驗(yàn)采用凍干法制備殼聚糖一聚磷酸三鈣復(fù)合材料，培養(yǎng)人牙周膜細(xì)胞，傳代擴(kuò)增后接種到材料表面，體外繼續(xù)培養(yǎng)，用倒置光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡觀察細(xì)胞的粘附和生長情況，用mtt方法檢測種植后2、4、6、8d細(xì)胞的增殖情況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)種植2d后細(xì)胞呈梭形纖維細(xì)胞樣，平均每100倍視野下，有生物材料的實(shí)驗(yàn)組與無材料的對照組胞數(shù)分別為（380±16）個和（80±20）個，二者比較差異性顯著（p﹤0．01）。mtt法檢測對照和實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞增殖情況，兩組細(xì)胞均保持持續(xù)增殖。且實(shí)驗(yàn)組增殖最快，接種后2、4、6、8d光吸收值與對照組相比，差異性均顯著（p﹤0．01）。掃描電鏡下可見材料呈多孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，人牙周膜細(xì)胞緊密貼附在材料表面，細(xì)胞可沿材料的孔隙活躍生長。從上述實(shí)驗(yàn)中我們看到殼聚糖—聚磷酸三鈣復(fù)合材料能促進(jìn)人牙周膜細(xì)胞的增殖，人牙周膜細(xì)胞與復(fù)合材料具有良好的生物相容性。
