生物物理学的医用发展

 生物物理,特别是生物物理材料的医用研究,近年来在国际医用科学界形成了一个特别值得注意的热潮。人们越来越认识到,从医用科学的角度来看,生物与物理的结合是一个正待发掘的宝藏。这是一个新的交叉领域,充满挑战性又富有机会。人们已经用生物物理材料制作除大脑以外的几乎所有组织和器官用于医疗。目前,在富有挑战性的仿生、智能材料及组织工程材料的研究方向上,都在丰富生物医用材料的内容,而在这一领域的研究应用中,也不乏有许多自然科学的哲学问题。生物物理医用材料技术的兴起和发展的内外部因素生物物理何以在20世纪60～70年代崛起并得到迅猛的发展呢?     

高分子在生物工程中的应用进展

在生物工程中所用的高分子材料一般统称为高分子生物材料,其涉及的范围很广。医用高分子是其中很重要的一类,另一类就是在生物技术中所用的高分子材料。对于高分子生物材料可根据其材料性质进行分类,也可按使用范围进行分类。如体内应用的材料,半体内应用的材料和体外应用的材料。本文着重介绍了抗凝血材料、药用高分子材料及应用于生物技术中高分子材料的研究进展,并总结分析了这几个研究领域中的发展趋势。     

MOLECULAR ENGINEERING STUDIES ON NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS——A NOVEL CLASS OF NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS WITH ZWITTERIONIC STRUCTURE OF CARBOXYBETAINES

N,N-dimethyl-N-methacryloyloxyethyl-N-carboxyethyl ammonium (DMMCA) was graft-copolymerized onto the surface of segmented poly(ether urethane) (SPEU) and PE film. The carboxybetaine structure on SPEU and PE film surfaces was confirmed by ATR-FTIR, XPS and water contact angle measurements. Through the experiments with platelet adhesion and protein adhesion assay in vitro, the two materials studied, including poly-DMMCA gel, all show excellent nonthrombogenicity. This confirms once again that the zwitterionic molecular structure on the surfaces of materials is essential for improving their nonthrombogenicity and biocompatibility.     

乳酸,羟基乙酸盐聚物及其聚物的合成与结构表征

本文以氯乙酸为原料制得了高纯度和高产率的忆较酯（ＧＡ），以乳酸为原料制得了丙交酯（ＬＡ），并以它们为单制得了聚乙交酯（ＰＧＡ）、聚丙交酯（ＰＬＡ）及忆较酯（ＧＡ）和丙交酯（ＬＡ）不同配比的共聚物（ＰＧＬＡ）＞有ＩＲ；⑽ＭＲ、ＮＭＲ、ＤＭＡ和Ｘ－射线衍射分析确定了该系列聚合物的结构与性质。用电导法测定了它们的降解速度。并将该系列聚合物埋入动物体内进行体内降解和病理学实验。     

复合生物材料的研究进展

从力学性能的改善和降解速率的可调度等角度,总结了复合生物材料与单一组分的材料相比,在生物医学领域应用中所表现出的综合使用性能的优越性。综述了复合生物材料,特别是用于骨修复的各类有机／无机复合材料近年来的研究进展状况。提出将与人骨中磷灰石微晶类似的羟基磷灰石纳米粒子与可降解聚酯材料进行复合,能够得到具有优越骨诱导性能并且能够降解的新型骨修复材料。这方面的研究代表了有机／无机复合生物材料领域新的发展方向。     

Synthesis and Characterization of a Novel Biomaterial： Maleic Anhydride-modified Poly（dl-lactic acid）

A novel modified poly(dl-lactic acid) (PDLLA) was obtained by covalently grafting of maleic anhydride onto the backbone of PDLLA, attempting to improve PDLLA‘s hydrophilicity and cell affinity and to provide reactive groups for further chemical modification. FTIR, ^13 C NMR and DSC were used to characterize the maleic anhydride-modified PDLLA.     

生物材料中克伦特罗的气相色谱-质谱法测定

建立了生物材料中克伦特罗 (clenbuterol)的气相色谱 -质谱测定方法 ;大白鼠喂食克伦特罗获得阳性生物材料 ,生物材料中克伦特罗经0.01mol/L盐酸溶液提取 ,乙醚脱脂净化 ,乙酸乙酯提取后蒸发至干 ,用乙醇溶解后加样到氧化铝柱上 ,用0.01mol/L盐酸溶液洗脱 ,蒸发至干后 ,用BSTFA(双三甲基硅烷基三氟乙酰胺 ) +1 % (φ)TMCS(三甲基氯硅烷 )衍生 ,采用GC -MS进行测定 ,外标法定量 ;试验表明 ,生物材料中添加0.056×10 -6～0.54×10 -6(w)含量水平的克伦特罗 ,方法回收率在89 %～107 % ,相对标准偏差为7.3 %～16 % ,线性相关系数r为0.998,克伦特罗的检出限为2.0×10-9(w)。     

A NOVEL ZWITTERIONIC SILANE COUPLING AGENT FOR NONTHROMBOGENIC BIOMATERIALS

A novel silane coupling agent bearing sulfobetaine group, N,N-diethyl-N-（3-sulfopropyl）-aminopropyl- trimethoxysilane （DESATS）, was first designed, synthesized and characterized. Its solution property was studied by means of dynamic light scattering. DESATS was successfully bonded onto the surface of the glass and proved by ESCA. Platelet adhesion assay in vitro indicated that the nonthrombogenicity of glass slide modified with DESATS is greatly improved.     

含巯基/二硫键聚合物生物材料

含巯基/二硫键聚合物生物材料具有多种良好的性能,作为药物、基因等的释放载体在生物医学领域具有广泛的应用前景。随着基因工程和组织工程的发展,含巯基/二硫键聚合物生物材料的可生物降解性得到高度重视,而怎样改善其降解性能成为限制其应用的关键因素。由于二硫键在细胞外环境里保持稳定,在细胞溶质的还原环境中容易发生断裂,因此在制备新型基因、药物等释放载体上,二硫键充当了重要的角色,它的引入为聚合物生物材料的生物降解性能的设计与改善提供了一条重要的途径。本综述重点以聚合物水凝胶、聚合物微胶束、囊泡等为例,从巯基/烯的光聚合反应、Michael加成反应、氧化还原反应的角度,介绍了巯基/烯在聚合物中形成二硫键的不同途径的研究进展,并详细论述了基因载体、蛋白质载体、小分子药物载体三种还原敏感型材料的制备、表面修饰和改性的进展情况,进一步强调含巯基/二硫键聚合物生物材料的研究在生物医学领域应用的重要性。     

血液接触生物材料的血液相容性评价研究进展

生物材料的血液相容性是决定该材料能否在临床成功应用的重要标准之一。当材料与血液接触后,会引起溶血、凝血和免疫等一系列反应,机制复杂且受多种因素影响。因此,在材料临床应用前需根据ISO 10993-4进行生物相容性评价,血液相容性评价是其中重要部分,但目前尚未形成统一的评价标准与评价体系。本文总结了近年对血液相容性评价的主要方法,为今后生物材料血液相容性评价体系的建立提供参考。