软组织替代和再生课件.ppt

1、4 4、对人体效应的要求、对人体效应的要求n（1 1）无毒）无毒 ，即化学惰性。一般而言，化学结构，即化学惰性。一般而言，化学结构稳定的纯净高分子材料对肌体是无毒的。因此，稳定的纯净高分子材料对肌体是无毒的。因此，医用高分子材料要经过仔细纯化，材料的配方组医用高分子材料要经过仔细纯化，材料的配方组成和添加剂的规格要严格控制，成型加工的工艺成和添加剂的规格要严格控制，成型加工的工艺条件、环境以及包装也要严格保证。条件、环境以及包装也要严格保证。n（2 2）无热原反应。）无热原反应。n（3 3）不致癌。）不致癌。n（4 4）不致畸。）不致畸。n（5 5）不破坏邻近组织，也不发生材料表面钙化沉）不破

2、坏邻近组织，也不发生材料表面钙化沉积。积。n（6 6）对于与血液接触的材料，还要求具有良好的）对于与血液接触的材料，还要求具有良好的血液相容性。血液相容性一般指不引起凝血（抗血液相容性。血液相容性一般指不引起凝血（抗凝血性能好）、不破坏红细胞（不溶血）、不破凝血性能好）、不破坏红细胞（不溶血）、不破坏血小板、不改变血中蛋白（特别是脂蛋白）、坏血小板、不改变血中蛋白（特别是脂蛋白）、不扰乱电解质平衡。不扰乱电解质平衡。n（7 7）不引起过敏反应或干扰肌体的免疫机理。）不引起过敏反应或干扰肌体的免疫机理。5 5、对软组织替代材料本身性能的要求、对软组织替代材料本身性能的要求(1) (1) 耐生物老

3、化耐生物老化 （2 2）易于加工成型）易于加工成型（3 3）物理和力学稳定性）物理和力学稳定性 （4 4）材料易得、价格适当）材料易得、价格适当（5 5）便于消毒灭菌）便于消毒灭菌（不可吸收性膜）（不可吸收性膜）nScantleburyScantlebury总结了总结了19821982年至年至19921992年年1010年间年间e-e-PTFEPTFE膜材料的研究进展，展示了其发展过程及膜膜材料的研究进展，展示了其发展过程及膜材料的五个关键指标。材料的五个关键指标。 周围组织向膜材料内长入周围组织向膜材料内长入 分隔不同细胞分隔不同细胞 临床容易操作和使用临床容易操作和使用 再生空间维持能力再

4、生空间维持能力 生物相容性和其他替代材料生物相容性和其他替代材料n（1 1）微囊化人工细胞技术原理）微囊化人工细胞技术原理 采用无毒的高分子聚合物制成具有采用无毒的高分子聚合物制成具有半半透膜功能透膜功能的小球囊，将移植细胞包裹于此的小球囊，将移植细胞包裹于此球裹内。微囊膜允许通过球裹内。微囊膜允许通过小分子物质小分子物质，囊，囊内的细胞可以透过微囊膜与外界进行物质内的细胞可以透过微囊膜与外界进行物质交换，获得营养和排除代谢废物，而大分交换，获得营养和排除代谢废物，而大分子量的子量的免疫球蛋白免疫球蛋白不能通过，从而不能通过，从而避免免避免免疫损伤疫损伤。II II IIIIII类创伤修复过程

5、的五个时期类创伤修复过程的五个时期n渗出变质期渗出变质期 该阶段从受伤瞬间开始，创伤出现血液、该阶段从受伤瞬间开始，创伤出现血液、渗出液、坏死破损组织等。血液中的成纤维蛋白原在创口渗出液、坏死破损组织等。血液中的成纤维蛋白原在创口迅速凝固，参与血凝块的形成。渗出液中含有来自淋巴液迅速凝固，参与血凝块的形成。渗出液中含有来自淋巴液的淋巴细胞、来自血液的蛋白和白细胞等，开始早起的炎的淋巴细胞、来自血液的蛋白和白细胞等，开始早起的炎症反应，以保护受损组织。此阶段，受损血管血流缓慢，症反应，以保护受损组织。此阶段，受损血管血流缓慢，充血，导致创伤区水肿，血管通透性增加，使免疫球蛋白充血，导致创伤区水肿

6、，血管通透性增加，使免疫球蛋白渗出血管，迅速进入创部，形成分子感染免疫。此阶段维渗出血管，迅速进入创部，形成分子感染免疫。此阶段维持数小时到十几个小时。持数小时到十几个小时。n渗出物吸收期渗出物吸收期 在伤后在伤后648h648h，中性白细胞进入创区，吞，中性白细胞进入创区，吞噬和消灭病原菌，逐渐形成炎症细胞分解带。致伤噬和消灭病原菌，逐渐形成炎症细胞分解带。致伤1824h1824h后，单核细胞和淋巴细胞逐渐进入创区并增多，并逐渐转后，单核细胞和淋巴细胞逐渐进入创区并增多，并逐渐转变成巨噬细胞，对细菌和坏死组织进行吞噬和清除，为新变成巨噬细胞，对细菌和坏死组织进行吞噬和清除，为新生组织的长入腾

7、出空间。需要指出的是，巨噬细胞和其他生组织的长入腾出空间。需要指出的是，巨噬细胞和其他炎性反应细胞还将释放酸、蛋白水解酶等对受损组织进行炎性反应细胞还将释放酸、蛋白水解酶等对受损组织进行水解，此时创面处于酸性环境，可以加速创伤的愈合过程。水解，此时创面处于酸性环境，可以加速创伤的愈合过程。n肉芽肉芽维维增生和表皮移行期增生和表皮移行期 肉芽组织的增生以成纤细胞肉芽组织的增生以成纤细胞的增生开始，并不断分泌胶原等细胞外基质。在各种生长的增生开始，并不断分泌胶原等细胞外基质。在各种生长因子的作用下，成纤维细胞不断增生，同时血管内皮细胞因子的作用下，成纤维细胞不断增生，同时血管内皮细胞也不断增生形成

8、毛细血管。此阶段，创缘表皮进入移行期，也不断增生形成毛细血管。此阶段，创缘表皮进入移行期，创缘区的基底细胞和基层棘细胞暂时失去角化能力并形成创缘区的基底细胞和基层棘细胞暂时失去角化能力并形成一种含肌动蛋白的收缩装置。一种含肌动蛋白的收缩装置。n纤维增生和创口收缩期纤维增生和创口收缩期 此阶段肉芽组织开始减少，纤此阶段肉芽组织开始减少，纤维组织和结缔组织开始增生，以增强创面的机械强度。同维组织和结缔组织开始增生，以增强创面的机械强度。同时伤口逐渐缩小，但创面过大，再生的表皮很难将伤口覆时伤口逐渐缩小，但创面过大，再生的表皮很难将伤口覆盖，此时需要植皮。盖，此时需要植皮。n瘢痕形成和组织改建瘢痕形

9、成和组织改建 创面缺损少，创面整齐的伤口，创面缺损少，创面整齐的伤口，通常形成一划线样的瘢痕，对功能无影响。缺损较大，创通常形成一划线样的瘢痕，对功能无影响。缺损较大，创缘不整齐的伤口一般形成宽广有碍的瘢痕。缘不整齐的伤口一般形成宽广有碍的瘢痕。n创伤的修复是创伤的修复是涉及免疫细胞、皮肤的正常涉及免疫细胞、皮肤的正常细胞以及多种酶和生长因子共同配合，协细胞以及多种酶和生长因子共同配合，协调完成的复杂过程。调完成的复杂过程。2 2、创伤敷料、创伤敷料n概念：指覆盖于创面，起保护、预防和控制感染、概念：指覆盖于创面，起保护、预防和控制感染、加速创面愈合等作用的医疗器械。加速创面愈合等作用的医疗器

10、械。n创伤敷药与创面有明显的界面创伤敷药与创面有明显的界面 ，当创伤修复后，当创伤修复后，敷药即可去掉。创伤敷料一般敷药即可去掉。创伤敷料一般只促进皮肤的修复，只促进皮肤的修复，而不促进皮肤的再生。而不促进皮肤的再生。潮湿环境促经创面愈合的机理潮湿环境促经创面愈合的机理n1 1、潮湿的环境有利于细胞保持活性，同时有利于、潮湿的环境有利于细胞保持活性，同时有利于保持蛋白水解酶的活性。保持蛋白水解酶的活性。n2 2、湿润环境能够促进多种生长因子的释放。、湿润环境能够促进多种生长因子的释放。n3 3、湿性敷料能够调节氧张力，从而促进血管的生、湿性敷料能够调节氧张力，从而促进血管的生成。成。n4 4、

11、湿性敷料能够加快创面的愈合。、湿性敷料能够加快创面的愈合。n5 5、湿性敷料不增加伤口的感染率。、湿性敷料不增加伤口的感染率。n6 6、湿性敷料能够减轻疼痛。、湿性敷料能够减轻疼痛。n总之总之，湿性敷料能够创造适合创伤修复的，湿性敷料能够创造适合创伤修复的“微环微环境境”, ,既保持创面的湿润又防止积液，最大程度发既保持创面的湿润又防止积液，最大程度发挥人体自身固有的自我修复能力，达到加速创面挥人体自身固有的自我修复能力，达到加速创面愈合愈合的目的。的目的。敷料的种类及特征敷料的种类及特征n根据来源分类：植物性敷料、动物性敷料、根据来源分类：植物性敷料、动物性敷料、人工合成敷料。人工合成敷料。

12、n根据发展阶段：传统敷料、现代敷料。根据发展阶段：传统敷料、现代敷料。n根据敷料和伤口的生物学作用：惰性敷料、根据敷料和伤口的生物学作用：惰性敷料、生物活性敷料。前者为传统的纱布类敷料，生物活性敷料。前者为传统的纱布类敷料，后者主要指能够与伤口有水分交换的湿性后者主要指能够与伤口有水分交换的湿性敷料。敷料。敷料的发展方向敷料的发展方向n生物学需要生物学需要 保持创面湿润以利于修复细胞的生长；保持创面湿润以利于修复细胞的生长；维持创面温度；防止细菌污染，减少营养物质经维持创面温度；防止细菌污染，减少营养物质经创面丢失；保护新生组织；减少或防止疤痕形创面丢失；保护新生组织；减少或防止疤痕形成。成。

13、n满足病人需要满足病人需要 加速创面愈合，缩短治疗时间；换加速创面愈合，缩短治疗时间；换药不疼；减缓疼痛；减少换药次数；无异味；可药不疼；减缓疼痛；减少换药次数；无异味；可洗澡；良好的顺应性，无明显异物感；不引起过洗澡；良好的顺应性，无明显异物感；不引起过敏或异物反应；价格合理。敏或异物反应；价格合理。n满足医务人员需要满足医务人员需要 减少换药工作量；透明，便于减少换药工作量；透明，便于观察伤口愈合情况；换药简单，易清洁伤口；无观察伤口愈合情况；换药简单，易清洁伤口；无需胶带固定。需胶带固定。n满足管理人员需要满足管理人员需要 容易储存；安全性好。容易储存；安全性好。四、人工皮肤四、人工皮肤

14、 为一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替为一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品。代品。3、人工皮肤基本可分为三个大类型人工皮肤基本可分为三个大类型：表表皮替代物、真皮替代物和全皮替代物皮替代物、真皮替代物和全皮替代物4 4、人造皮肤的发展、人造皮肤的发展n（1 1）、）、2020世纪世纪5050年代开始使用生物敷料、合成敷年代开始使用生物敷料、合成敷料为人工皮肤的制备奠定了基础料为人工皮肤的制备奠定了基础n（2 2）、）、7070年代中期将体外培养的表皮细胞移植于年代中期将体外培养的表皮细胞移植于伤口创面取得成功。伤口创面取得成功。n（3 3）、）、8080年代以胶原为主要原料合成人工皮肤年代

15、以胶原为主要原料合成人工皮肤n（4 4）、）、9090年代以来，医学界已成功将人工皮肤用年代以来，医学界已成功将人工皮肤用于大面积深度烧伤创面的修复于大面积深度烧伤创面的修复n（5)5)、目前，主要人工皮肤产品有：、目前，主要人工皮肤产品有：Derm agraftDerm agraft、IntergaTMIntergaTM和和ApligraftApligraft等等合成高分子人工皮肤合成高分子人工皮肤临床常用的合成高分子材料人工皮肤主要临床常用的合成高分子材料人工皮肤主要有两种形式有两种形式, ,一种是一种是合成纤维织物合成纤维织物, ,大多采大多采用尼龙用尼龙. .聚酯聚酯, ,聚丙烯等合成

16、纤维织成丝绒聚丙烯等合成纤维织成丝绒状表面以利于人体组织的长入和固定状表面以利于人体组织的长入和固定, ,同时同时织物的基底层涂布硅橡胶或聚氨基酸织物的基底层涂布硅橡胶或聚氨基酸. . 聚聚氨基酸涂层具有优越的透湿性，特别是氧氨基酸涂层具有优越的透湿性，特别是氧化聚蛋氨酸具有优异的组织相容性，而无化聚蛋氨酸具有优异的组织相容性，而无抗原性。抗原性。n另一种另一种是聚乙烯醇是聚乙烯醇. .聚氨酯聚氨酯. .硅橡胶硅橡胶. .聚乙烯聚乙烯. .聚四氟乙烯多孔膜，厚度为聚四氟乙烯多孔膜，厚度为20um20um的硅橡胶的硅橡胶薄膜水蒸气透过性为薄膜水蒸气透过性为427mg/(cm2.h)427mg/(

17、cm2.h)，它与，它与创面密合性良好，有效地防止细菌侵入引创面密合性良好，有效地防止细菌侵入引起感染，起感染，GourlayGourlay还证明了硅橡胶有促进组还证明了硅橡胶有促进组织自然再生的作用，拉伸加工后的聚四氟织自然再生的作用，拉伸加工后的聚四氟乙烯有极细的连续气孔，气孔率可达乙烯有极细的连续气孔，气孔率可达70%-70%-80%80%，具有良好的透气性，具有良好的透气性. .吸湿性，创面贴吸湿性，创面贴敷柔软，利于创面的生长愈合敷柔软，利于创面的生长愈合 。天然高分子人工皮肤天然高分子人工皮肤临床常用的主要有两类。临床常用的主要有两类。一类是同种异体或异种一类是同种异体或异种组织组

18、织，如人或动物的羊膜，如人或动物的羊膜. .腹膜和皮肤，其中以同腹膜和皮肤，其中以同种异体皮最好，但来源困难。种异体皮最好，但来源困难。另一类是胶原蛋白另一类是胶原蛋白。胶原是蛋白质，广泛存在于哺乳类动物体内，。胶原是蛋白质，广泛存在于哺乳类动物体内，如皮肤如皮肤. .肌腱肌腱. .韧带等，作为人工皮肤用的胶原关韧带等，作为人工皮肤用的胶原关键是键是面贴附性好，能被消化吸收，抗原性微弱，面贴附性好，能被消化吸收，抗原性微弱，对组织修复有促进作用，又是上皮细胞修复的良对组织修复有促进作用，又是上皮细胞修复的良好基础好基础。以胶原蛋白制造的人工皮有胶原膜。以胶原蛋白制造的人工皮有胶原膜. .胶原胶

19、原海绵海绵. .胶原泡沫及纤维蛋白膜等胶原泡沫及纤维蛋白膜等 。复合材料人工皮肤临床应用效果较好的人工皮肤大多是临床应用效果较好的人工皮肤大多是复合复合结构结构的，的，外层材料外层材料多选用硅橡胶多选用硅橡胶. .聚氨酯聚氨酯. .聚乙醇等薄膜，其表面微孔较小，具有屏聚乙醇等薄膜，其表面微孔较小，具有屏障作用，可防止蛋白质障作用，可防止蛋白质. .电解质的丢失和细电解质的丢失和细菌的侵入，并可控制水分的蒸发。菌的侵入，并可控制水分的蒸发。内层材内层材料料多选用各种胶原蛋白质薄膜或绒片，尼多选用各种胶原蛋白质薄膜或绒片，尼龙或涤纶纤维织物，其表面较粗糙，微孔龙或涤纶纤维织物，其表面较粗糙，微孔较

20、大，有利于创面肉芽组织较大，有利于创面肉芽组织. .成纤维细胞的成纤维细胞的长入，增加贴附力，防止皮下积液。长入，增加贴附力，防止皮下积液。”又叫又叫电活性聚合物电活性聚合物，是，是一种新型智能高分子材料，它能够在外加一种新型智能高分子材料，它能够在外加电场的电场的 作用下，通过材料内部结构的改变作用下，通过材料内部结构的改变而伸缩，而伸缩， 弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉弯曲、束紧或膨胀，和生物肌肉十分相似。十分相似。3、内在收缩作用的致动材料按特点可分、内在收缩作用的致动材料按特点可分为以下主要类型为以下主要类型该材料该材料能在水中溶胀能在水中溶胀，随酸碱度的变化，纤，随酸碱度的变化，纤维有

21、维有可逆收缩和溶胀可逆收缩和溶胀，并将化学能转化为机械能，并将化学能转化为机械能，对其的研究在少数发达国家已取得较大进展。对其的研究在少数发达国家已取得较大进展。pH 响应型水凝胶长度变化约为响应型水凝胶长度变化约为80%，收缩响应时间，收缩响应时间不到不到2s,目前已用于直接心脏辅助装置的研究中。目前已用于直接心脏辅助装置的研究中。 最近，最近，Ismail等采用壳多糖经过一系列生化作用等采用壳多糖经过一系列生化作用 制成的新型生物材料制成的新型生物材料电驱动生物聚合体水凝胶电驱动生物聚合体水凝胶/多聚阴离子集合体微纤维多聚阴离子集合体微纤维,在周围环境在周围环境pH值变化值变化 或给予电刺

22、激时，会产牛化学或电化学式的驱动或给予电刺激时，会产牛化学或电化学式的驱动作用一。作用一。 由于掺进了多聚阴离子，与单纯的生物由于掺进了多聚阴离子，与单纯的生物聚合体在性能上具聚合体在性能上具 有质的区别，尚需进一步研究。有质的区别，尚需进一步研究。该材料是以该材料是以氟聚合物为骨架氟聚合物为骨架的膜材，表面结的膜材，表面结合铂或金以形成复合物，制成树枝状电极，驱动合铂或金以形成复合物，制成树枝状电极，驱动电压在电压在 47 V时胶条向正极弯曲，弹性好，可产时胶条向正极弯曲，弹性好，可产生生10100的位移和的位移和1030 MPa的压力。早在的压力。早在1993年，美国能源部国家实验室就把年

23、，美国能源部国家实验室就把 IPMC注册注册 成世成世界首个合成人工肌肉专利。对界首个合成人工肌肉专利。对IPMC的研究已相的研究已相当成熟，近来该材料在人工心脏方面的应用有了当成熟，近来该材料在人工心脏方面的应用有了新的发展。新的发展。此材料为此材料为单轴或双轴预应力膜材单轴或双轴预应力膜材，收缩比为，收缩比为普通聚丙烯的普通聚丙烯的215%，其原理是利用麦克斯韦电场，其原理是利用麦克斯韦电场力的效应，收缩比、挤压力、反应时间等指标均力的效应，收缩比、挤压力、反应时间等指标均超过天然肌肉，应用电压高达干伏，有击穿生物超过天然肌肉，应用电压高达干伏，有击穿生物体的可能。由于该材料只能制成薄膜形

24、式，实际体的可能。由于该材料只能制成薄膜形式，实际用中要进行集成制作技术开发。近来出现的由丙用中要进行集成制作技术开发。近来出现的由丙烯酰胺和羧酸诱导剂合成的水凝胶，在中性条件烯酰胺和羧酸诱导剂合成的水凝胶，在中性条件下施加很低的电压下施加很低的电压(3 V)即能发挥功能。其电驱动即能发挥功能。其电驱动功能与水凝胶前体的溶解和聚合状态有关。功能与水凝胶前体的溶解和聚合状态有关。有有电敛伸缩弛豫铁电聚合物和电致伸缩电敛伸缩弛豫铁电聚合物和电致伸缩移植体聚合物移植体聚合物两种。两种。19981998年，年，ScienceScience杂志杂志曾刊登相关论文，该材料由曾刊登相关论文，该材料由2540

25、m 2540m 厚的偏厚的偏二氟乙烯二氟乙烯- -二氟乙烯对半掺比的共聚物二氟乙烯对半掺比的共聚物P(VDFTREE)P(VDFTREE)薄膜制成，外被覆金电极膜，薄膜制成，外被覆金电极膜，具有很高的能量密度，制作时使用具有很高的能量密度，制作时使用 电辐射电辐射加工。加工。是一种是一种磁敏纤维和溶剂组分敏感材料磁敏纤维和溶剂组分敏感材料。在纤。在纤维中引入液状磁性流体可保持超常的磁性，以产维中引入液状磁性流体可保持超常的磁性，以产生沿磁场方向伸缩的行为。通过调节磁性流体的生沿磁场方向伸缩的行为。通过调节磁性流体的含量和交联密度等因素，可以得到对磁刺激十分含量和交联密度等因素，可以得到对磁刺激

26、十分灵敏的凝胶纤维。利用高分子链与溶剂的相互作灵敏的凝胶纤维。利用高分子链与溶剂的相互作用力变化，非聚电解质凝胶纤维对溶剂组分的变用力变化，非聚电解质凝胶纤维对溶剂组分的变化能产生响应。此类材料可由化能产生响应。此类材料可由PVA和聚烯丙胺等和聚烯丙胺等加工而成，产生的力达加工而成，产生的力达167N，收缩率为，收缩率为32%，仅，仅重重190g。墨西哥学者用稀土材料做成的此种收缩。墨西哥学者用稀土材料做成的此种收缩材料已用于人工假体肌肉的再造，能达到很好的材料已用于人工假体肌肉的再造，能达到很好的随意控制效果。随意控制效果。n人工韧带的研究与临床应用经历了漫长的曲折的人工韧带的研究与临床应用

27、经历了漫长的曲折的过程。自过程。自2020世纪世纪6060年代，人工韧带已经进入临床年代，人工韧带已经进入临床的应用。在材料选择上，完全合成的碳纤维韧带，的应用。在材料选择上，完全合成的碳纤维韧带，因在关节和淋巴内释放磨损颗粒，因其显著的炎因在关节和淋巴内释放磨损颗粒，因其显著的炎症反应。此后，以碳支架结合胶原聚四氟乙烯纤症反应。此后，以碳支架结合胶原聚四氟乙烯纤维束合成的聚合物，临床成功率均不高。维束合成的聚合物，临床成功率均不高。n近年来近年来LARSLARS聚酯韧带的近期优良结果受到了关节聚酯韧带的近期优良结果受到了关节镜与骨骼运动医学领域的重视。设计上，该韧带镜与骨骼运动医学领域的重视

28、。设计上，该韧带除了具备除了具备2000-4000N2000-4000N的抗拉强度外，其将关节内的抗拉强度外，其将关节内部分以多根平行纤维排列，允许扭曲和纤维长入。部分以多根平行纤维排列，允许扭曲和纤维长入。n胶原支架韧带胶原支架韧带 在认识到合成韧带的持久、不降解性质后，在认识到合成韧带的持久、不降解性质后，研究人员开始进一步的研究生物学支架，其中大研究人员开始进一步的研究生物学支架，其中大多数为胶原支架，使用胶原支架的韧带重建，已多数为胶原支架，使用胶原支架的韧带重建，已经产生特定位点重新塑形，在隧道附着点成骨、经产生特定位点重新塑形，在隧道附着点成骨、韧带样过渡区及关节内区域韧带样胶原排

29、列的可韧带样过渡区及关节内区域韧带样胶原排列的可喜效果，也有人以胶原纤维或在胶原纤维上种植喜效果，也有人以胶原纤维或在胶原纤维上种植成纤维细胞，试图再生新韧带。这些方法的主要成纤维细胞，试图再生新韧带。这些方法的主要缺陷为胶原支架是异源的，具有相似的并发症。缺陷为胶原支架是异源的，具有相似的并发症。n组织工程韧带组织工程韧带 CaoCao等在无胸腺裸鼠皮下种植带有小牛等在无胸腺裸鼠皮下种植带有小牛肌腱细胞的乙醇酸支架，再生的新肌腱力学特性肌腱细胞的乙醇酸支架，再生的新肌腱力学特性类似于正常小牛肌腱力学特性类似于正常小牛肌腱力学特性. . Ibarra Ibarra等采用相似的技术，将从小牛等采

30、用相似的技术，将从小牛交叉韧带提取的成纤维细胞种植在聚乙醇酸支架交叉韧带提取的成纤维细胞种植在聚乙醇酸支架上后，再种植于裸鼠背部皮下，几周后再生出韧上后，再种植于裸鼠背部皮下，几周后再生出韧带样结构带样结构. .n 在这两项研究中，随着时间的推移，再生组织在这两项研究中，随着时间的推移，再生组织似乎获得了与正常韧带和肌腱类似的大体和组织似乎获得了与正常韧带和肌腱类似的大体和组织学特性学特性n人工血管定义人工血管定义 人工血管是以尼龙、涤纶、聚人工血管是以尼龙、涤纶、聚四氟乙稀（四氟乙稀（PTFEPTFE）聚氨酯等合成材料人工）聚氨酯等合成材料人工制造的血管代用品，制造的血管代用品， 适用于全身

31、各处的血适用于全身各处的血管转流术。管转流术。人工血管的材料设计人工血管的材料设计 优良的的人工血管设计必须仔细考虑优良的的人工血管设计必须仔细考虑血管构造血管构造和流变学性质和流变学性质。作为人工。作为人工 血管材料，除满足一般血管材料，除满足一般医用高分子所医用高分子所 必须的条件之外还应具备以下条件必须的条件之外还应具备以下条件 ：n1.1.生物相容性生物相容性 在体内不变形，没有异物反应，在体内不老在体内不变形，没有异物反应，在体内不老化；化； 富有粘弹性，与人体血管尽可能近似；具备富有粘弹性，与人体血管尽可能近似；具备对血对血 液流动有利状态液流动有利状态 具有适当的网眼结构，便具有

32、适当的网眼结构，便于集体组织的长入而组于集体组织的长入而组 织化；织化； 优良的抗凝血性优良的抗凝血性能，无毒性、无抗原性，不致癌；能，无毒性、无抗原性，不致癌； n2.2.工程效应工程效应 有耐疲劳性容易加工成型易于缝合，不会绽有耐疲劳性容易加工成型易于缝合，不会绽开材料易于获得，易于消毒，价格低廉开材料易于获得，易于消毒，价格低廉 人工血管的材料设计原则人工血管的材料设计原则n1.从血流动力学方面考虑：从血流动力学方面考虑： 血管是可变型的，血液流动和管壁相血管是可变型的，血液流动和管壁相互耦合互耦合 ，血管有两种，血管有两种 受力状态：周向收受力状态：周向收拉和周向受压。血管的力学性质对

33、血流拉和周向受压。血管的力学性质对血流 和和脉波传播产生显著的影响。同时管壁具有脉波传播产生显著的影响。同时管壁具有通透性，与物通透性，与物 质交换有关。质交换有关。 血管的多级血管的多级分支和尺寸变化：当血管内径小于分支和尺寸变化：当血管内径小于1mm1mm时不时不 能，血液看成连续介质。能，血液看成连续介质。n2.2.从生物学和医学方面考虑：从生物学和医学方面考虑： 在人体内植入人工脏器时，血流与异物在人体内植入人工脏器时，血流与异物接触很可能出现溶血、凝血、蛋白质变性接触很可能出现溶血、凝血、蛋白质变性问题问题 凝血：血小板破裂触发的（由于流体凝血：血小板破裂触发的（由于流体力学和表面因

34、素所力学和表面因素所 凝血凝血 促成的）促成的） 溶血：溶血：溶血释放的血红素，在一定浓度下有毒性。溶血释放的血红素，在一定浓度下有毒性。（湍流、（湍流、 溶血溶血 材料表面粗糙度有关材料表面粗糙度有关由于蛋白质吸附于材料表面而引起的问题由于蛋白质吸附于材料表面而引起的问题：由局部的高切：由局部的高切 由于蛋白质吸附于材料表由于蛋白质吸附于材料表面而引起的问题面而引起的问题 应力和表面因素引起。当应力和表面因素引起。当一种有弱键结合的蛋白质被扭曲一种有弱键结合的蛋白质被扭曲 而变形时而变形时，就出现了变性，不能再重新建立原来的，就出现了变性，不能再重新建立原来的组态。组态。 七、软组织替代与再

35、生用七、软组织替代与再生用高分子材料发展前景高分子材料发展前景 人造材料越来越人造材料越来越接近于人体组织接近于人体组织，越，越容易为人体所接受。生物医学复合材料结容易为人体所接受。生物医学复合材料结构和性质的多样性，为研制仿生的生物学构和性质的多样性，为研制仿生的生物学材料展示了广阔的前景。随着对人体自身材料展示了广阔的前景。随着对人体自身组成部分认识的深化和生物技术的发展，组成部分认识的深化和生物技术的发展，人类已经开始在分子水平上通过蛋白质等人类已经开始在分子水平上通过蛋白质等生物分子，细胞外基质和活性细胞等去构生物分子，细胞外基质和活性细胞等去构建人体组织和器官，这将是又一代崭新生建人

36、体组织和器官，这将是又一代崭新生物医学复合材料，也是物医学复合材料，也是2121世纪生物材料的世纪生物材料的主发展方向主发展方向1、潮湿的环境有利于细胞保持活性，同时有利、潮湿的环境有利于细胞保持活性，同时有利于保持蛋白水解酶的活性。于保持蛋白水解酶的活性。2、湿润环境能够促进多种生长因子的释放。、湿润环境能够促进多种生长因子的释放。3、湿性敷料能够调节氧张力，从而促进血管的、湿性敷料能够调节氧张力，从而促进血管的生成。生成。4、湿性敷料能够加快创面的愈合。、湿性敷料能够加快创面的愈合。5、湿性敷料不增加伤口的感染率。、湿性敷料不增加伤口的感染率。6、湿性敷料能够减轻疼痛。、湿性敷料能够减轻疼痛。n5 5、内在收缩作用的致动材料按特点可分为以下主、内在收缩作用的致动材料按特点可分为以下主要类型要类型九、参考文献九、参考文献n高长有，马列，医用高分子材料高长有，马列，医用高分子材料.北京北京:化学化学工业出版社，工业出版社，2006nhttp:/