医疗植入高分子材料 生物降解高分子材料，如聚乳酸（PLA)和聚羟基脂肪酸酯（PHA)的出现，使得临时性植入物的应用成为可能。 这些材料能够在完成特定功能后自然降解，避免了再次手术取出植入物的风险，为患者提供了更为安全的医疗选择。 20 世纪90年代，随着组织工程再生医学概念的提出，以及纳米药物载体的发展需求，涌现出大量的新型医用高分子材料。这些医用高分子材料不仅兼具良好的生物可降解性和优异的生物相容性，还具备了调控细胞黏附、诱导细胞增 殖分化、启动机体再生等“生物活性”，以及生物环境刺激响应性靶向、组装、细胞膜穿透、细胞内药物控释等“智能性”。 1、现代科技与智能材料的融合 进入21世纪，智能材料和纳米科技的迅速发展为医用高分子材料开辟了新的方向。现代医疗植入物不仅强调生物相容性，还强调功能性与智能化。通过纳 米技术，研究人员能够增强材料的生物性能，提升其在体内的整合性和互作性。某些先进的生物高分子材料，如聚合物涂层的药物释放系统，可以实现控制药物在体内的释放，从而提高了植入物的治疗效果。例如，药物涂层支架在心脏血管置入中的应用，显著减少了再狭窄的发生率，为心血管病患者的治疗提供了新的选择。 此外，基于3D打印技术的医疗植入物逐步进入临床应用。通过目标化定制，3D 打印能够制作出与患者解剖结构相匹配的植入物，极大地提升了植入效果与安全性。这一技术的进步标志着未来医疗植入物的发展已不再局限于传统材料的 选择，而是向更高层次的个性化与智能化迈进。 2、 医疗植入高分子应用领域 随着医用高分子技术的不断进步，其在医疗植入物中的应用已涵盖多个领域， 包括骨修复、血管支架、人造器官、神经植入物等。 2. 1骨修复材料 在骨修复领域，医用高分子经常与无机材料复合使用，如羟基磷灰石。聚乳酸和聚羟基乙酸等生物降解高分子在骨修复中得到了广泛应用，能够促进骨细胞 的黏附和增殖，促进骨组织的再生。 2. 2 血管支架 血管支架的生物相容性及抗血栓性对植入物的成功至关重要（5).近年来，聚 合物支架的设计与优化受到了广泛关注。例如，由聚乳酸制成的生物降解支架，能够在支撑血管的同时，逐渐被替代为新生组织，提供更好的治疗效果。采用耐用聚合物的金属DES、采用可生物降解聚合物的DES、非聚合物 DES、采用新型涂层的支架以及完全可生物降解的支架，也拥有不错的效果。 2. 3 人造器官 人工器官是指能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的功能材料，或 者说是用人工材料和电子技术制成部分或全部替代人体自然器官功能的机械装 置和电子装置，如人工心瓣膜、人工血管、人工关节、人工骨、人工肌腱等。 人工器官主要分为机械性人工器官、半机械性半生物性人工器官、生物性人工器官三种。第一种是指用高分子材料仿造器官，通常不具有生物活性；第二种是指将电子技术和生物技术结合；第三种是指用干细胞等纯生物的方法，人为“制造”出器官。目前生物医用高分子材料主要应用在第一种人工器官中，主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。 华南理工大学郎超课题组利用嵌段高分子的自组装和应变诱导结晶，得到 了具有类似天然结构的人工肌肉纤维，并表现出优异的力学性能（纤维韧性可媲美蚕丝和致动性能。其拉伸长度约是天然肌肉的3-14倍；强度约是天然肌肉 的100-300倍。相比自身重量，它产生的动力也很强劲，当负重为自身质量的 700 倍时，依然能完成高速致动，致动应变速率达150%/s.浙江大学高分子科 学与工程学系高长有教授课题组利用Gel-MA与Gel-UPY构建了一种具有共价 交联以及氢键交联网络的冷冻致大孔凝胶，首先分别合成了侧链接枝有甲基丙烯酰基团以及酰脲基嘧啶酮基团的明胶分子，然后通过冷冻致大孔凝胶方法制备了具有相互连通的大孔结构的水凝胶。另外，研究了Gel-MA/Gel-UPY 大孔凝胶的网络结构、力学性能、溶胀、降解等性能后，考察了凝胶对软骨细胞的活性、增殖以及迁移行为的影响，并用于兔膝关节软骨／骨缺损的修复再生。 2. 4 神经植入物 神经植入物的功能化要求较高，不仅需要良好的生物相容性，还要具备导电 性能，其中聚亚酰胺是一种良好材料。聚酰亚胺是市售聚合物的一个分支，最 广泛地用于微电子的各个方面，并且在过去30年中也用于生物医学应用。聚酰 亚胺通常用作绝缘层或钝化层，为底层电路和金属提供保护，使其免受吸湿、腐蚀、离子传输和物理损坏等影响。此外，它还有热解态稳定性、高机械强度、高模量、优异的绝缘性能和卓越的耐化学性。坏损的神经理论上可通过由聚酰亚胺制成包含多个通孔和电极的筛状电极，再生轴突通过这些通孔和电极生长。
