医用高分子材料研究精选(九篇)

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第1篇：医用高分子材料研究范文

关键词：交叉学科；本科教学；互动；创新思维；实践认知

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）07-0143-03

现代社会科技进步日新月异，创新性的研究和产品不断涌现，其中非常多的成果都来自于交叉学科的贡献。一个已经被普遍接受的共识是：学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化；同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题[1]。所以，对于本科教学中的交叉学科课程的教学就提出了更高的要求，如要求教师纵览多个学科的发展，从而能站在交叉学科的前沿来引领学生去认知和创新性思考；同时，也要求学生积极主动地去检索相关资料，能互动地参与到整个课程教学的过程中来。只有这样，交叉学科的本科教学才能获得理想的教学效果，提高学生的科学敏锐力和培养学生的创新性思维。尽管教育界对交叉学科研究生阶段创新型人才培养已有较多思考[2]，但是迄今为止对交叉学科的本科教学的交流还很少。

本文以四川大学高分子科学与工程学院开设的“生物高分子及制品”课程教学为例，从课堂教学的多个方面提出了对交叉学科的本科教学的思考和体会。

一、课程背景

“生物高分子及制品”是四川大学高分子科学与工程学院为大三学生开设的一门课程，任课教师均来自我院医用高分子材料及人工器官系。医用高分子材料专业建立于1978年，并分别于1986年和1992年获得硕士、博士学位授予权，是我国最早的培养生物医用高分子材料专业人才的基地之一。系内的教师在生物医用高分子材料及人工器官的科研、教学方面有30多年的丰富经验。本课程所使用教材主要为我系老师合力编写的普通高等教育“十一五”国家级规划教材《生物医用高分子材料》[3]，并结合科研前沿做了丰富多样的专题讲解。目前一个年级有三个班平行授课，每个班的人数在70～90人。本门课程是典型的交叉学科产物，其内容涉及生物医学、材料学（高分子材料）、工程设计、医疗器械等多个领域。教材的主要章节包括绪论、高分子材料和生物体的相互作用、生物医用高分子材料的生物相容性和安全性评价、人工器官用高分子材料、医疗诊断用高分子材料、药物缓控释高分子材料、软硬组织替代和组织工程用高分子材料、医用高分子材料的设计。根据我院学生学术研究发展方向和工程应用发展方向并重的特点，在课堂讲授的时候授课教师会尽量同时扩展到前沿的科研领域（如医用高分子非病毒基因载体）和相关产业的应用环节（如生物医用高分子材料制品的生产、消毒）等。考查方式以课堂讨论、平时成绩和期末笔试成绩综合打分。

二、互动式授课的几点思考与体会

1.综合多学科领域的讲解方式。生物医用高分子材料是功能高分子材料中重要的组成部分，是指在生物及医学领域所使用的高分子材料。总体而言，本课程是两个一级学科：材料学（其中的高分子材料）和生物医学工程学（其中的生物材料）的交叉点。两个学科的跨度很大，如何能生动形象地讲解和引领学生思考至为关键。例如，在进行人工器官用高分子材料的讲解时，我们通常会采取由浅入深的启发式教学方法。首先，我们将人体器官做一个对应的抽象化的模型，其中包括脑—计算机、耳—声音探测器、肺—气体交换器、心—泵/液体输送器、肝—化学工厂、肾—分离/净化系统和血管—输送管路等，以方便同学们从功能上理解人体器官并能针对性地对人工器官进行设计、思考。通过讲解，同学们了解到研究人工器官并不能简单考虑其与人体组织器官的类似，更重要的是能使其再现或部分再现人体器官的功能。举例来说，在讲到人工肾时，我们会先从医学的角度讲述肾脏的结构和功能，重点描述肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。其中，肾小球每天以125ml/min的滤过率处理约180L的血液，肾小管将滤过液中大部分的水、电解质、葡萄糖和其他小分子有用物质重新吸收入血液，而每天最终排尿量仅为2.0L。通过上述讲解，同学们可以清楚地了解肾脏在人体中的主要功能，那么进一步的关于人工肾功能设计的讲解也就顺理成章了。人工肾是血液净化技术中所使用的最重要的人工器官，再通过进一步关联讲解病理学的内容，我们可以使同学们了解到使用人工肾的血液净化技术的目的和意义在于治疗与血液相关的疾病，既包括肾脏方面的疾病如肾衰竭，也包括各种由于血浆成分发生病理改变而产生的血液性或免疫性疾病，如巨球蛋白血症、系统性红斑狼疮、血友病和多发性骨髓瘤等。紧接着，针对不同的疾病和需要去除致病物质，我们很自然就将知识点转到不同的血液净化技术上来，分别讲述血液透析、血液滤过和血液透析滤过三种人工肾技术。最终，三种不同的人工肾技术就引出了不同的生物医用高分子材料和制品的需求和设计：通过对用于人工肾的各种生物医用高分子材料的化学成分、物理性能的分析，以及对完成其制品的各种工程技术的描述和表征，使同学们融会贯通，掌握这个跨多学科交叉领域的知识点。再举一个例子，在讲组织工程用高分子材料章节时，由于这是一个非常前沿的跨生物学、医学和材料学的交叉领域，如何有机结合多学科知识使同学们带着兴趣学习就非常关键。首先，我们会用“人耳鼠”等组织工程经典的图片展开绪论，使同学们的目光一下子就被吸引住了，让他们去思考：人类科技的进展真的有一天能实现更换人体的各个组织器官吗？由于多个现实的案例摆了出来，他们就会意识到这是有可能并已经部分实现了的前沿科技。进而，我们就会用搭房子来做一个形象的比喻讲解组织工程的三要素：细胞是砖块，生长因子是建筑工人，而生物材料就是整个房屋的支架。而组织工程支架材料对生物相容性、生物降解性能的要求就使得生物医用高分子成了其中的首选。在这样的引领下，同学们的关注点自然就转到了我们高分子学科与组织工程的关系，并能带着兴趣学习接下来的组织工程的原理和方法、软骨组织工程支架材料、神经组织工程支架材料、血管组织工程支架材料、肌腱组织工程支架材料、皮肤组织工程支架材料、角膜组织工程材料、组织工程支架制品的制备方法等多个知识点。在讲解的过程中，我们还会播放组织工程培养细胞、体外构建人工血管等录像资料，让同学们更直观地认识生物医用高分子材料在组织工程中的应用。

2.学生积极参与的教学互动形式。除了教师的有效引领作用外，学生能否积极参与教学过程的互动也是交叉学科本科教学能否成功的关键。对于本课程，我们主要采取了课外检索学术资料做PPT报告和分组讨论的形式。如前所述，我们将人体组织、器官分开并做了一个对应的抽象化的模型。对应于此，我们将学生分成了若干个小组，安排每个小组负责准备和主持一个主题的PPT报告和讨论。我们会提前一周通知负责组的同学（通常为4～8人），事先与他们讨论讲述的主线和子方向，要求同学们分工合作，其中一些同学负责每人5分钟的PPT讲解，其他一些同学负责资料收集和整理工作。例如对肺的一个主题，通过一周的准备，同学们查阅了一定数量的文献资料，准备了精美的PPT资料和讲解内容：第一个同学做了呼吸系统和常见呼吸系统疾病的综述；第二个同学的报告集中于描述现有的呼吸系统手术（尤其是肺部手术）中使用的大量生物医用高分子材料和制品，例如包括呼吸道麻醉科导管、单肺通气封堵导管等医疗器械；第三个同学从人工肺的研究角度出发，用较多的学术资料描述了该领域的研究前沿，进一步通过阅读资料提出了现有研究的不足，并提出他们小组讨论后对该领域的展望；最后一个同学结合工程实际，从生产设备、生产工艺等方面描述该领域医用高分子制品的制备方法，并简单提及国内外的主要生产企业。通过这样的一个“准备—讲述”的过程，该组同学系统地掌握了交叉学科从基本概念到学术研究，再到工业领域的诸多方面，并能逻辑清晰地讲述给全班同学。在同学们的PPT讲述过程中，任课教师会组织听报告的同学们进行有益的讨论。例如，在讲解到有关生物医用高分子材料和制品的生物相容性的时候，有做报告的同学会以隐形眼镜为例讲解，其制备原料主要是聚羟乙基甲基丙烯酸酯类材料。这时，我们会请有戴过隐形眼镜的同学举手，并组织讨论：为什么隐形眼镜有日抛、月抛和年抛的区别，它们对材料的要求有何不同？为什么夜晚要取下眼镜进行清洗保养？作为使用者，自己戴隐形眼镜会有什么样的要求？通过这些问题的讨论，同学们可以进一步了解作为交叉学科的产品，生物医用高分子材料和制品不仅要在功能上满足使用的医学目的，还要求我们从材料学和工程学的角度去设计，才能获得较为理想的使用性能。而且这样的讨论也容易引起同学们的兴趣，避免过多过深的理论讲解会导致的注意力分散。在整个PPT报告和讨论的过程中，任课教师会针对同学们的资料准备情况、PPT讲解情况和讨论情况进行评价和打分，作为成绩考核的重要标准之一。

3.创造条件结合实践教学。交叉学科除了能在学术前沿激发出更多的创新性火花之外，往往还可以通过学科的交叉设计、生产出大量的实用的制品。本门课程针对的生物医用高分子材料和制品就是典型例子，其所涉及的产业主要为医疗行业和医疗材料（器械）企业。因此，创造条件结合实践进行教学就成了本门课程重要的组成部分。本门课程的授课教师大多与上述行业的企业有长年的产学研合作关系，已经完成或正在研发多项生物医用高分子材料和制品的工作，因而具备较好的实际条件进行实践教学。例如，任课教师与成都市的多家医疗器械生产企业建立了长期的科研关系，从而能将课程的认识实践带到其中的一些单位，包括人工肾的生产企业和医疗耗材（导管、输液制品）企业等。通过实习参观企业，以及在课堂上观摩老师带的各种生物医用高分子材料和医疗器械，同学们对这门交叉学科涉及的产业有了更好的认识。另外，经常有高端的相关行业展会在成都举行，例如2012年的第68届中国国际医疗器械秋季博览会在成都云集了国内外的多家企业。这种时候，任课教师就会及时公布展会时间，并鼓励同学们去参观，通过学习和对比国内外企业的产品，了解其设计理念和所使用的生物医用高分子材料。展会结束之后，我们会和同学们在课堂上针对展会上的所见所想进行很多有益的讨论，很好地帮助同学们更进一步地认识这门交叉学科的知识和产业。

4.结合教学内容邀请专业医生讲座的教学。结合课堂讲授内容，我们会定期或不定期邀请一些医生到课堂进行讲座，如讲授到血液透析时，我们会专门邀请四川大学华西医院肾内科进行血液透析的医生到课堂进行讲座，从医生的角度讲述医用高分子材料在血液透析制品方面的临床应用。通过这些讲座，使同学们更深刻了解医用高分子材料及制品的实际应用，增加了学习的积极性和兴趣。最后，由于交叉学科课程覆盖的知识面非常广，简单地进行死记硬背的考试是不适宜的。经过商讨，本课程的多位任课老师达成了一致的共识：平时的讨论和报告占学生成绩的很大一部分，期末考试以开卷方式进行，出题尽量是基于交叉学科的特点来综合性地考查学生的逻辑思维、判断和创新能力。通过八年多的教学实践，我们发觉本课程的教学互动效果很好，也起到了很好的引领作用，有很多学生对这门交叉学科产生了浓厚的兴趣，并相继进入了生物医用高分子材料和制品的科研或产业领域。

总而言之，交叉学科的独特性决定了对其本科教学方法的灵活性、多样性的要求。只有不断解放思想、更新教学理念和完善教学手段，才能保证交叉学科教学的质量，才能更加有效地提高同学们的兴趣和综合能力，为更高阶段的交叉学科创新性研究以及相关交叉学科的产业输送人才。

参考文献：

[1]路甬祥.学科交叉与交叉学科的意义[J].中国科学院院刊，2005，20（1）：58-60.

[2]吴宜灿.学科交叉与创新型人才培养的实践与思考[J].中国科学院院刊，2009，24（5）：511-517.

[3]赵长生.生物医用高分子材料[M].化学工业出版社，2009.

第2篇：医用高分子材料研究范文

《封神演义》里有这样一段故事：太乙真人用两朵莲花、3片荷叶和折成300个骨节的荷梗，做成人形，吐口仙气，使闹海的哪吒得以死而复生。

这当然是个神话，莲花、荷叶，荷叶梗之类代替不了人的肢体。但是，这个故事确实反映了古代人们修补残缺身体的美好愿望。

幻想常常是科学的先导。长期以来，人们就曾用象牙、木材、黄金以至不锈钢、钛合金等来修补人体，并且取得了一定的成绩。不过，这些材料都是硬邦邦的，修补骨骼还可以，代替人的筋肉不行，更不能用来制做具有各种特殊功能的脏器。

合成高分子材料的出现，为人体医用材料开辟了全新的途径。高分子材料化学性能比较稳定，具有弹性和可塑性，还有一定的机械强度，所以问世不久就应用到医学上；开始只是用做假牙、牙托之类，后来随着一系列具有各种优异性能的高分子不断被发现，它们在医学上的用途越来越广，终于形成了一个蓬勃发展的专门领域――医用高分子。

3D变心

心脏是人体最关键的脏器。它的作用好比一个泵，为全身提供血液循环的动力。

泵要工作少不了阀门，心脏的阀门是4个小小的瓣膜：左心房和左心室之间的瓣膜叫二尖瓣，右心房和右心室之间有三尖瓣，另外还有左心室、主动脉之间的主动脉瓣和右心室、肺动脉之间的肺动脉瓣。它们各有各的用处，协调运作，保证血液沿着一定的方向流动；只要一个瓣膜出了毛病，就会造成血液流动不畅或泄漏、回流，严重时便危及生命。

修理泵的阀门是容易的，医治瓣膜的创伤却不简单。病变严重的瓣膜不仅药物治疗无效，而且手术修补也难达到目的。怎么办呢？应该研究心脏瓣膜的人工代用品。

当然，并不是什么材料都可以制作心脏瓣膜的。瓣膜要植入人的心脏，跟血液直接接触，容易使血液凝聚，人体组织又有免疫性，总是倾向于排斥外来的物质，这就要求制作瓣膜的材料没有毒性，不会有凝血现象，与机体的相容性好，不产生异物反应和炎症。另外还要求它有极好的曲绕强度，耐疲劳，耐老化。

一些特种高分子正是具有这些优异性能的好材料，把它们做成球形或蝶形的瓣膜，安置在人的心脏里，就能起到控制血液循环的作用。

瓣膜只是心脏的一部分。制造人工全心，用来代替完全病变了的心脏，这是全世界许多医学家正在悉心研究的课题。人工全心有复杂的动力部分，但是它的结构材料仍然是高分子。

目前的人工全心与3D打印有机结合起来，因为3D打印技术也是依赖于生物材料而取得突破。我们都知道人体零部件都是建立在生物材料的基础上，用生物材料打出模型，然后在此基础上植入干细胞培养，让需要的人体零部件形成组织。根据国外最近报道，体内安装人工全心的小牛最长已经存活了184天。可以预期，用不了太久，人工全心就可以供临床使用。

人工肾形状多

在医用高分子的治疗领域，人工肾的研究更是一马当先。我们可以把肾脏看做一个过滤器，血液通过的时候，它把人体新陈代谢所产生的尿素、尿酸、肌酐等一类废物扣留，通过尿液排出体外。一旦肾脏出了毛病，这些废物排不出去，储积在血液里，就会产生危险的“尿毒症”。

对于人工肾来说，最要紧的是要求它具备一种选择性透过的性能。现在一般是用醋酸纤维、聚丙烯腈等高分子材料做成透析膜，这种膜容许尿素、尿酸、肌酐等废物通过，而将有用的成分保留下来，血液也就得到澄清了。

利用医用高分子材料的物理特性，人工肾不再拘泥于外形，可以做成平板式、盘管式和空心纤维型等多种多样的型式。

多才多艺的高分子材料还被用到对多种所谓不治之症的治疗上。

你也许早听说过“脑积水病”。人体内控制脑脊液的系统一旦失灵，脑脊液就会异常增多，压迫头部，胀得很大，患者十分痛苦。

脑积水病曾经被当作绝症，可是现在用高分子材料做成引流管，里面有自动调节流速的阀门，一头脑室，一头连上颈静脉，这样，脑脊液通过引流管流进右心房，建立起新的脑脊液循环系统，患者的痛苦解除了，也就可以正常地生活了。

眼睛的视网膜脱落，患者将丧失视力。现在可以用硅橡胶和涤纶布做成窄带，压在眼球的四周，使脱落了的视网膜恢复到正常的位置，病人就能重见光明。

曾经，有一种萎缩性鼻炎实在叫人伤脑筋，它会导致病人鼻涕长流不止。现在我们也找到了办法，制成一种室温硫化硅橡胶，未见空气时流动性很大，一遇空气就自动硫化变成弹性体。如果把这种高分子材料像打针一样注射一点到鼻腔里，长流的鼻涕就会被止住。

很多人知道室温硫化硅橡胶可以代替肌肉组织，填充脸部、胸部和臀部的缺陷。其实，它还是修补损坏声带的理想材料。

让药更有后劲

谈到医学，总不能忘了制药。医用高分子也为制药打开了新局面。

用高分子材料做成的装药胶囊，可以使药在指定的部位释放，提高药物的效用。

如果是肠子有病，病人当然希望药物到肠里才起作用，而不愿它在途经胃时损耗。这件事情好办，只要选择一种抗酸亲碱的高分子材料装进药剂，通过胃的酸性环境时安然无恙，进入肠的碱性环境中胶囊溶解，药剂就能物尽其用了。

平常我们打针吃药，总是药物刚进入人体时浓度很高，但是过不了多久，浓度就迅速降低。也就是说，药物的后劲不足。

高分子在这里又显神通，用它们做成药物微囊，让药力均一释放，就能得到有后劲的长效药物，帮助我们更好地战胜病魔。比如，用一种高分子膜包住避孕药做成的避孕环，放进人体，有效时间长达一年，而它的副作用却比一般服用避孕药小得多。

人们还发现，有些高分子本身就有抵抗病毒和消除炎症的作用。

目前医用高分子正在不断向前发展，它的应用范围已从最初的口腔科、骨科扩大到脑外科、胸外科、五官科、泌尿科，妇科。近几年，全世界已有150多万人安装了用高分子材料做成的人工脏器和人工血管。用医用高分子每年救活了成千上万人的生命。

第3篇：医用高分子材料研究范文

MTX骨水泥离体药物释放的初步探索医用高分子通讯 王善沅(16)

用于体内修复的弹性有机硅材料孙明亭(22)

用作骨折内固定的可生物低解聚（L—乳酸）的组织反应与降解朱明华(31)

聚氨酯血管修补物大鼠体内细胞反应研究朱明华(37)

医用级管形材料导液管应用的评定傅荣政(46)

氧化诱导测试应用于医用PVC和其他聚合物傅荣政(54)

生物相容性与免疫反应朱明华(65)

与环境因素相关的聚氯乙烯医疗装置吴燕伟(75)

医用弹性体的研究及其存在问题的讨论唐明扬赵鸣星(1)

发展塑料医疗用品前景广阔陈科(12)

新型外科手术用可降解防粘材料张娟(20)

过滤性多孔型聚氨酯创口包敷材料初步研究(33)

药物释放皮透片及消炎痛释放皮透片探讨李美雯张勇华(39)

胶原制品用于牙周组织引导再生的研究任磊张其清(42)

医用含氟材料的分子静电势王寿太李从武等(56)

热塑性聚氨酯弹性体及其改性材料在医学上的应用虞钟华钱萍等(64)

医用高分子通讯 医用高分子材料的致癌性朱明华(74)

医用塑料“非膨胀性示囊”研究马瑞申周爱卿(1)

PVC输血袋增塑剂的“耐卒取性”测定马瑞申陈洁(3)

PW喷雾型快速医用胶研剂田霞(6)

亲水性聚氨酯泡沫宫颈扩张棒的研制及临床应用叶云凌田伟芳(10)

高分子材料在体外循环中的应用西安医科大学...郑国强(16)

有机硅在医疗用具方面的应用王天书(34)

生物修补心瓣最初的矿化作用和氯化铝或氯化铁对碱性...朱明华马明福(47)

通过化学放大提高肝素的固定朱明华涂阳敦(55)

聚乙烯氧化物改性对苯二甲酸乙二醇酯表面的生物反应丁蓉朱明华(60)

在医疗和药品上灵活应用的有机硅压敏胶粘剂奚涛译(67)

改性聚乙烯扩张球囊的研制马瑞申周爱卿(1)

三层色合成树脂牙用造牙粉的研制杨承华顾柏林(5)

多层色合成树脂牙现代化制造技术及临床应用特点李承华潘培新(15)

医用粘合剂漫谈钱凤珍(22)

人工心脏和聚氨脂材料杜山健杨晶(33)

人体医用弹性体林寿郎赵建伟(45)

应用细胞培养对接触血液的固体材料进行毒性预测朱明华(65)

四例弹性体与生物材料界硕特性的传真电镜研究王重沧(73)

医用和牙科用材料及装置的生物学评价：试验项目的选择(84)

从解剖学角度谈谈应用国产TH胶行直视下胃冠...丁风泉于恩泰(1)

医用塑料王根兴(7)

用于生物系统中的胶粘剂王根兴(16)

新型多孔聚醚氨酯创口覆膜凌海(24)

聚（二甲基硅氧烷）—聚（环氧乙烷）—肝素嵌段...冯建敏孙国安(33)

Biomer的组分分析钟丽婵(53)

控制LH—RH兴奋剂释放的低分子量共聚（D.L...朱明华丁蓉(69)

多相丙烯酸系统的动态力学性质医用高分子通讯 钟丽婵(76)

应用于硅接触角膜镜片表面的甲烷等离子体聚...曹采苹唐文兰(90)

应用国产TH胶,直视下胃冠状静脉栓塞术559例术后...丁凤泉王显明(1)

植入形高分子材料的辐射消毒朱明华(13)

人工皮肤黑柳能黄汉生(25)

达可纶网相对应的编织碳纤维补片对兔腰筋膜...Ward.,R朱明华(34)

聚合物的体内降解：Ⅱ,长期植入人体内的硅橡胶起搏器铅绝缘...王传栋(39)

橡胶增强的骨水泥王季沧(50)

生物材料用天然橡胶胶管和改进谢于萍(64)

用于可生物降解医学装置的聚合物：Ⅱ,羟基丁酸酯—羟基戊...Holl.,SJ曹采苹(75)

HEMA接枝SBS生物材料的制备（应用）r—射线照射法）和特性朱依群(95)

植入性高分子材料的组织病理学观察朱明华陈全生(3)HttP://

用溶解蒸发法制备聚（D.L丙交酯／甘油化物）微球的体内外降解朱明华(15)

小血管硅胶修复术的管腔开放性与耐用性研究Stimp.,C张金枚(21)

用于长期释物化学及生物药品的陶瓷系统钟丽婢(25)

生物医用弹性体(58)

测定细胞在橡胶薄膜作用下的细胞毒素(62)

医用制品生产中的弹性体胶料(70)

开发气密性低的膈膜(71)

168例注射LS—4100加成型硅橡胶术后取出原因的探讨陈必胜王文崔(1)

OY—131医用硅橡胶生物学实验研究朱明华朱蔚精(7)

视网膜脱离手术中加成型硅橡胶制品赵正平(14)

医用加成型硅橡胶—真丝人工硬脑膜赵正平(15)

接触血液用聚合物Dori.,L孙国安(17)

生物医用聚乙烯／亲水聚合物的混合物谢于萍(26)

生物材料制备及特性：用γ—射线辐射的HEMA与SBS接技材料Ging.,H朱明华(34)

体外回路中聚四氟烯及聚氨酯血管假体的溶血王重沧(42)

生物材料伴生钙化：病理学,机制及其预防对策Fred.,JS朱明华(60)

生物材料引起的感染,肿瘤和钙化（摘录）奚廷斐王春仁(68)

聚氨基甲酸酯人造血管的粘弹特性朱依群(79)

民主德国的医用硅橡胶发展李佐邦(1)

医用高分子通讯 医用聚氨酯许戈文许红(12)

道康宁有机硅瞄准医用增长：控制药物释放量的运用是主要目标丁志明(25)

苛刻的医用要求促进工程塑料树脂的改性Wood,A.S丁志明(28)

第4篇：医用高分子材料研究范文

[关键词]专业改革；高分子材料与工程；新常态；内涵凝练；特色发展

[中图分类号]G40[文献标识码]A[文章编号]10054634（2017）020061040

专业改革的大背景

目前，我国正处于经济社会发展的“新常态”时期。对“新常态”的内涵有不同的理解，但最重要的还是经济发展降速，从资源驱动、劳动力驱动发展向创新驱动发展，这就要实行经济结构调整和转型，鼓励创新创业，支持新兴战略性产业，发展高科技产业，支持绿色环保产业。因此要淘汰落后产能，向科技要增长[1，2]。这种“新常态”将要持续很长一段时间，大学对人才的培养模式与方法也要做相应调整。学校党委也提出了学校转型发展，要建设特色鲜明的高水平应用型大学，切实认识到转型发展的重要意义，把思想认识统一到转型发展这一重大战略部署上来，实现从以教学为主向教学科研并重、以本科教学为主向本科、研究生教育并重、从行业为主到行业与地方并重3个转型发展贡献力量，要紧紧抓住“提高科技创新能力”这一关键，通过推动综合改革，释放转型发展的活力；通过开放办学，调动一切可用资源；通过科教融合，充分发挥科研在人才培养中的作用，努力为转型发展开辟道路，努力提升学校的办学实力和核心竞争力[3，4]。为了适应我国的“新常态”，实现学校的转型发展要求，高分子专业就必须进行改革，探索人才培养的新模式，从而提高培养质量。

1北京石油化工学院高分子材料与工程专业现状北京石油化工学院是一所注重学生发展、以学生为中心的应用型大学，学校秉承“学以致用、宁静致远”的教育理念，本着公开、公正、公平的原则，管理日益精细化和人文化，为学生的发展提供了好的平台，培养具有高水平工程实践能力的人才。高分子材料与工程专业是本校最早建立的专业之一，自1978年我国恢复高考以来，高分子材料与工程专业陆续培养了2 000余名高分子材料与工程专业人才。

传统的高分子材料主要分为塑料、橡胶和纤维三大类，用量大、企业多、产能过剩，但附加值低、竞争激烈，较难凸显出高科技特点，在经济发展“新常态”时期，正在丧失优势地位，难以引起学生们的学习兴趣，造成学生学习积极性不高，就业率偏低。同时，学校为北京市属高校，高分子材料工程专业本科生主要为北京生源，其就业地主要为北京地区。北京市已经根据中央的要求和我国经济发展“新常态”的特点，制定了经济社会发展的新战略，既淘汰、转移传统产业，鼓励发展绿色环保的新兴产业[5]，传统的高分子材料制备和加工已列为向外转移产业，如北京华盾雪花塑料集团公司主要从事塑料薄膜、管材、中空容器的生产，已启动向河北搬迁工程。类似这类的传统塑料、橡胶制品生产企业将陆续移出北京，造成高分子材料岗位人员需求大量减少。在高分子材料制备领域，更是受到大气污染治理的约束，难以发展，如燕山石化公司的产量和规模正在逐年减少。在可预见的将来，不排除移出北京的可能。因此，高分子材料与工程专业毕业生在北京的就业竞争日益激烈，学校在传统的高分子材料制备与加工领域不具有优势，必须另辟蹊径，寻找新的专业方向，开拓新的就业领域，从而提高就业率，因而，需要对专业进行改革。

2为学生搭建有特色的成长平台

学校及专业必须为学生搭建各类成长平台，让学生得到全面发展。根据学校的特点，主要为大学生搭建了以下成长和培养平台。

1） 工科专业的核心是培B学生的科技创新能力。高分子材料与工程专业是本校最早的专业之一，已有30多年的历史，是北京市“特色专业”和北京市“重点建设学科”，特别注重大学生科技创新能力的培养，在这方面，学校为学生搭建了国内先进、具有一定国际影响力的大学生科技创新平台――“特种弹性体复合材料北京市重点实验室”，拥有裂解色谱质谱联用仪、紫外加速老化仪、高级旋转流变仪、凝胶渗透色谱仪等3 000多万元的仪器设备，实验室对学生开放，学生可以从事“大学生科研创新项目”研究，为他们科技创新能力的培养打下了坚实基础。

2） 为学生搭建了科研训练平台――大学生研究训练计划（URT），要求高分子专业学生必须参加URT项目。URT项目来源于教师的科研项目，同时也鼓励学生根据自己的兴趣提出课题，经过论证后也可列入URT项目。URT项目以团队为主，确定项目负责人，制定任务分解，让团队内各成员发挥各自的特长，并鼓励跨专业组队，培养了学生的团队合作意识和人际交流能力等，对他们的成长是一个极大的锻炼。通过上述科技创新能力的培养，毕业生可从事科技创新创业工作，有些已成为科技公司的负责人，如广东聚赛龙公司的总经理郝源增先生，他还在在高分子材料专业设立了“聚赛龙奖学金”。

3） 搭建了“高分子材料多层次、模块化实验教学体系”，开设了一系列设计性、综合性、创新性实验，可根据学生兴趣和特点自由选择，充分调动学生的积极性。高分子专业实验多为单一的验证性实验，改革后开设了多个设计性实验，建立高分子材料与工程专业多层次、多模式创新实验教学体系，注重创新能力培养，突出工程实践特色，进行结构重组和整体优化，构建了高分子材料专业一体化、多层次、多模式创新实验教学体系。强化综合型和设计型实验，为学生综合运用所学知识和实验技术解决实际问题提供自由探索的空间，全面开放实验室，给学生提供更多的动手机会，促进学生知识、能力、素质协调发展；优化实验技术人员队伍，提高实验人员素质和水平。

在创新型实验教学体系中，设计性实验是重中之重。设计性实验的主要目的是让学生通过查阅文献设计方案，解决相对于自己的知识水平仍属于“新”的问题，这些问题有些属于学科的前沿问题，有些是工业生产、科学研究中的某些关键问题，可以称之为“二次创新”，形成“新材料制备表征应用”3个阶段，以“立题调研设计实验结果分析与讨论撰写研究论文”为主线进行教学，大大提高学生的科技创新能力。

4） 建立了一套产学研合作教学体系，搭建了工程实践能力培养平台，培养学生的工程实践创新能力。学校与中国石化、燕山石化合作建立了国家级大学生实践教学基地，与北京雪花华盾塑料公司建立了北京市级大学生实践教学基地，与北京碧水源公司、中科纳通公司、炭世纪公司、科化微电子公司、华德密封公司、华融塑胶公司等建立了校企合作产学研基地，为大学生的实践教育提供了平台，学生可以根据自己的兴趣和就业意愿，选择这些企业实习和实践，大大提高了学生的实践活动兴趣和就业能力。

5） 搭建了大学生学科竞赛体系，培养学生的创新产业意识和能力。如依据全国高分子材料创新产业大赛的宗旨和规则，创办了本校高分子材料创新创业竞赛，学生们有好的成果、好的设计均可以参赛，优胜者选拔参加全国高分子材料大学生创新创业大赛，大大开拓了学生的视野，提高了学生们的综合能力。

3学生综合能力培养的做法

作为一个应用型本科院校，本专业特别注重学生如下能力的培养：（1）创新意识和创新能力；（2）工程实践能力；（3）适应社会发展能力和自我提高能力。为了达到上述能力的培养，实施了以下措施。

1） 不断修订完善高分子材料专业的培养方案，结合时展，凝练专业建设内涵，适应经济社会发展要求。如近期修订了“高分子材料与工程专业培养方案（2013版）”，通过与企业等用人单位研讨，提出了高分子材料专业新内涵的建O与探索，即专业向“功能高分子材料”内涵发展，使之更适应目前我国经济结构调整、创新驱动的“新常态”。传统高分子材料主要有塑料、橡胶和纤维，这些材料产量大、技术成熟，市场也已饱和。功能高分子材料是新材料的重要内容，是国家鼓励发展的七大新兴战略性产业之一。功能高分子材料种类也很多，学校结合北京市和全国情况，进一步凝练，提出把形状记忆高分子材料、生物医用高分子材料、3D打印高分子材料、太阳能电池用高分子材料和电子信息用高分子复合材料作为本专业的重点内容。

如形状记忆高分子材料，具有形状记忆功能的材料，不管它如何变形，都可以在一定条件下恢复它原来的形状，可以应用在自修复涂层（如汽车涂层，如有划痕，可以拿吹风机加热一下既可以修复）、自修复材料（如风电叶片出现裂纹，也可以这样修复）、医用骨固定夹板和绷带（代替石膏，不仅轻，而且方便装卸）等。再如，3D打印成型（也称快速增材制造）发展很快，国家工信部刚刚制定了3D打印产业发展纲要，要在“十三五”期间大力发展。其中，很重要的一类为激光快速光固化成型体系，它使用的材料大部分为可光固化树脂，这也是学校的专业内容之一。

2） 实施教育部“卓越工程师计划”，与现代化的行业、先进企业建立合作关系，使之成为学校的实习实践基地。建立先进的产学研教育体系，聘请大量的校外教师讲学，使学生了解专业前沿和社会需求，从而有利于他们的就业。本专业是全国首批教育部“卓越工程师计划”试点专业，该计划的目的是培养具有高的工程实践能力的人才，从而推动我国产业界创新能力的提升。本专业的主要的培养手段就是增加企业阶段学习经历，提前让学生熟悉、掌握企业的运行机制和环境，近几年，陆续与北京市等地的现代化企业建立了产学研教育体系，如燕山石化公司、华盾雪花公司、北京碧水源公司、北京炭世纪公司、北京中科纳通公司、北京东方雨虹公司、广东榕泰公司等。其中，燕山石化、碧水源、东方雨虹和广东榕泰均是上市公司，具有现代化的企业管理制度，非常适合本校学生，因此与他们建立关系，不仅使学生掌握了产业先进的知识和技术，也有利于就业。

3） 开展国际工程专业认证，按照国际标准培养人才，从而使学生具有国际视野，也有利于他们的出国留学。

4） 开展高分子材料创新创业竞赛，选拔优秀的学生和项目参加全国大学生创新创业大赛，强化他们的创新创业意识，有利于他们毕业后进行创业。如2013年高分子专业高Z11班周颖等5名学生组成了“绿色风采队”，参加了由中国化工联合会、中国化工教育协会、青岛橡胶谷等主办的“首届全国高分子材料创新创业大赛”，参赛的项目是“高性能环保型大规模集成电路封装材料”，该项目在全国100多所院校近200个项目中脱颖而出，赢得专家的好评，获得大赛二等奖，并获得创业基金1万元。

5） 实行全程学业导师制，自新生进校开始就配备学业导师直到毕业，全程指导，使学生更好地成长。逐步完善学业导师考核机制，调动教师的积极性，指导学生学习、生活、科研、就业等。

4结束语

通过上述改革，学校高分子材料与工程专业学生有如下特点：（1）拓宽了高分子材料专业就业渠道，提高了就业率，除了在传统的石化企业、塑料橡胶纤维制品制造企业就业外，还可以在高科技高技术领域就业，如航空航天企业、医药及医疗制品企业、汽车企业、家电企业、手机企业、新能源企业等，每年的就业率均在95%以上；（2）通过加强工程实践能力的培养，本专业毕业生的工程实践能力大大提升，创新创业能力显著提高，得到了用人单位的肯定；（3）扩展了学生的国际化视野，提高了考研率和出国深造率。

参考文献

[1] 黄群慧.“新常态”工业化后期与工业增长新动力[J].中国工业经济，2014（10）：519.

第5篇：医用高分子材料研究范文

关键词：胶原生物医用材料；优势；临床医学应用

生物医学材料是一类对人体细胞、组织、器官具有增强、替代、修复、再生作用的新型功能材料。它有独特的基本要求：①具有生物相容性，要求材料在使用期间，同机体之间不产生有害作用，不引起中毒、溶血、凝血、发热、过敏等现象；②具有生物功能性，在生理环境的约束下能够发挥一定的生理功能；③具有生物可靠性，无毒性，不致癌、不致畸、不致引起人体组织细胞突变和组织细胞反应（即“三致物质”），有一定的使用寿命，具有与生物组织相适应的物理机械性能；④化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；⑤针对不同的使用目的具有特定功能。按生物医用材料性质的不同可分为四大类：①医用金属材料。主要用于硬组织的修复和置换，有钴合金（Co-Cr-Ni）、不锈钢、钛合金（Ti-6Al-4V）、贵金属系、形状记忆合金、金属磁性材料等7类，广泛用于齿科填充、人工关节、人工心脏等。②医用高分子材料。有天然与合成两类，通过分子设计与功能拓展，即合金化、共混、复合（ABC）等技术手段，可获得许多具有良好物理机械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷（氧化铝陶瓷材料、医用碳素材料等）和生物活性陶瓷（羟基磷灰石、生物活性玻璃等）。④医用复合材料。由两种或者两种以上不同性质材料复合而成，取长补短，达到功能互补。主要用于修复或者替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。胶原属于细胞外基质的结构蛋白质，结构复杂，根据分子结构决定功能和性质的原则。其分子量大小、形状、化学反应以及独特的生物分子等对功能、性质起着决定性作用。胶原来源广泛，资源丰富，性质特殊。是21世纪生物医学材料研究和应用的热点和重点[1]。

1胶原生物医学材料的优势

（1）低免疫源性。组织胶原具有一定的免疫性，20世纪90年代研究发现，其免疫源性来自于端肽及变性胶原和非胶原蛋白质，在提取胶原时，除去端肽及纯化分离掉变性胶原和非胶原蛋白，能得到极弱免疫原性的胶原材料。（2）与宿主细胞及组织之间的协调作用。其特点：①胶原有利于细胞的存活和促进不同类型细胞的生长；②胶原不但可增加细胞黏结，而且有利于控制细胞的形态、运动、骨架组装及细胞增殖与分化。（3）止血作用。胶原的四级特殊结构能使血小板活化、释放出颗粒成分，起到迅速凝血的作用。（4）可生物降解性。胶原是一种特殊的生物降解材料，其降解性作为器官移植的基础。（5）物理机械性能。胶原的三螺旋结构以及自身交联而成网状结构，使其具有很高的强度，可满足机体对机械强度的要求；另外通过进一步的交联增强其强度，而且采用不同的交联剂可获得不同的强度和韧性材料。通过复合和接枝共聚能获得更多性能优良的材料。（6）组织工程（Tissueengineering）。胶原的优良特性使其在组织工程中扮演更重要的角色，大量应用于临床，前景广阔。

2胶原在生物临床医学上的应用

[2]（1）手术缝合线。当前应用的天然与合成材料制备缝合线均存在这样那样的不足和缺陷，或者不能自然吸收，需要拆线；或者与组织反应大，引起发炎、造成伤口瘢痕明显；或者吸收时间过长等。而胶原制备的缝合线既有与天然丝一样的高强度，又有可吸收性；使用时有优良的血小板凝聚性能，止血效果好，有较好的平滑性和弹性，缝合结头不易松散，操作过程中不易损伤肌体组织。可采用复合与交联改性方法提高缝合线功能和性能，制备的可吸收缝合线有：①纯胶原可吸收缝合线；②胶原/聚乙烯醇共混复合；③胶原/壳聚糖复合可吸收缝合线；④胶原/壳聚糖/聚丙烯酰胺复合可吸收缝合线。（2）止血纤维。胶原纤维是一种天然的止血剂和凝血材料，且止血功能优异。胶原纤维是一种集止血、消炎、促愈为一体，可被组织吸收，无毒、无副作用的医用功能纤维，相比于以前使用的氧化纤维素、羧甲基纤维素及明胶海绵等止血材料，其效果要好的多。（3）止血海绵。胶原海绵有良好的止血作用，能使创口渗血区血液很快凝结，被人体组织吸收，一般用于内脏手术时的毛细血管渗出性出血。临床应用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮肤科、烧伤科、妇产科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等几乎所有的手术。（4）代血浆。当人体由于外伤或其他原因发生意外急性失血时，最佳方法必须立刻输血，但众所周知，血液来源非常困难！而且不能长久保存，输血之前还需鉴定血型和配型。因此，寻找理想的代用品成为人们的梦想。20世纪50年明胶代血浆受到重视，且符合血浆的条件和性质，国外已大量使用，我国正在积极推进其产业化。国外明胶类代血浆有脲交联明胶、改性液体明胶和氧化聚明胶3种。国内有氧化聚明胶、血安定（Gelofu-sine）海星明胶和血代（Haemaccel）。（5）水凝胶。水凝胶是一些由亲水大分子吸收了大量水分形成的溶胀交联状态的半固体（三维网络），能保持大量水分而不溶解，具有良好的溶胀性、柔软性和弹性，以及较低的表面张力等特殊性质。交联方式有共价键、离子键和次级键（范德华力、氢键等）。水凝胶是高分子凝胶中的一类，可分为物理凝胶和化学凝胶。为改善性能需对天然高分子与合成高分子进行共混复合制备新型水凝胶（互穿网络水凝胶），现已取得很大进展。制成的复合材料有胶原/聚甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶、胶原/聚乙烯醇水凝胶、胶原/聚异丙酰胺水凝胶、胶原/壳聚糖水凝胶等。（6）敷料。敷料是能够起到暂时保护伤口、防止感染、促进愈合作用的医用材料。有普通敷料（常用植物纤维纱布）、生物敷料（胶原蛋白及其改性产品以及左旋糖酐、壳聚糖、淀粉磷酸酯等）、合成敷料和复合敷料等四种。开发使用的品种有海绵型敷料、胶原膜敷料、凝胶敷料。（7）人工皮肤。人工皮肤是在创伤敷料基础上发展起来的一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品。其制备方法采用复合与交联法，一是提高胶原的机械强度；二是胶原与其他天然高分子进行杂化改善机械性能和生物活性。（8）人工血管。人工血管是近年来组织工程（一门多学科的交叉科学）研究的重点之一。当今临床应用的人工血管主要是人工合成材料制成的，最早是涤纶纤维编织的人工血管，但只能对大口径血管有较短的替代作用。后来开发聚四氟乙烯（PTFE）、聚氨酯（PU）、膨体聚四氟乙烯（ePTFE），并采取多种方法进行改性，以适应血管植入的要求。此外，还有生物降解材料如聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸异构体（PLLA）等。（9）人工食管。分为两种，一种是用自身的其他组织或器官（如结肠、空肠、胃、胃管和游离的空肠等）加工而成，现已广泛应用于临床，优缺互见；另一种是人工合成材料加工而成，比如塑料管、金属管、PTFE管、硅胶管等，效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯（PE）管，此后发展了PTFE、硅橡胶、硅胶涂覆的涤纶编织管（PET）、碳纤维管等。近年以来，使用聚乙烯醇（PVA）、PLA降解塑料。用降解塑料制作无细胞支架的人工食管、组织工程化食管等。（10）心脏瓣膜。分为机械瓣膜（金属瓣）和生物瓣膜。心脏瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子。可降解合成高分子有PLA、PGA及二者共聚物（PGLA），此外还有聚β—羟基烷酸酯、聚羟基丁酸酯（PHB）；生物高分子材料有胶原、纤维蛋白凝胶、去细胞瓣膜支架等。（11）骨的修复和人工骨。目前仍以金属（不锈钢、钴铬合金、钴镍合金、钛合金）为主；高分子材料，诸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯（HDPE）、陶瓷（结晶氧化铝、羟基磷灰石）以及复合材料。胶原以其独特的性能成为不可或缺的生物材料，在骨修复中起举足轻重作用。①在组织引导再生术中（guidedtissueregeneration,GTR）能起到“诱导成骨”、“传导成骨”，实现再生修复和骨愈合的作用。②组织工程化骨组织的构建。包括三个方面：一是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架结构作为细胞外基质（ECM）的替代物；二是种子细胞；三是组织工程骨的组织还原（骨缺损修复）。（12）角膜与神经修复。角膜胶原膜和组织工程化角膜；人工神经支架采用胶原、胶原/壳聚糖或胶原/糖胺聚糖等。（13）药物载体。药物载体由高分子材料充当，大多数为传递系统，其主要成分是胶原和明胶。有胶原膜、胶原海绵、药用胶囊和微胶囊和丸剂与片剂。（14）固定化酶载体。胶原可作为细胞或酶的载体，其特点：①胶原本身是蛋白质，对酶和细胞的亲和性是其他材料不可及的；②胶原蛋白成膜性好，可制成各种酶膜；③胶原蛋白肽链上具有许多官能团，诸如羧基、氨基、羟基等，易于吸附和固化。胶原蛋白有很好的生物相容性，在体内可被逐步吸收，交联接枝共聚后赋予了材料良好的物理机械性能，且可在体内长期保存。广泛应用于人体的各个部位。生物医学材料在人体的应用部位，详见图1[3]。

3结语

随着社会文明的不断进步，生命至上理念不断深入人心，天赋人权，生命是任何人都不能剥夺的最高权利，人类对身心健康和生活质量越来越重视。当前，新型材料更多的应用于医药和临床，尤其如胶原基生物材料，以其独特的优势和优异的性能在这一领域大显身手。科技改变未来、改变生活，天然高分子与合成高分子材料通过共混、复合、合金化、纳米化等技术手段，制备成多种新颖独特的新材料和新产品。尤其应用于临床和组织器官工程挽救了数以万计的人类生命并提高了生命质量和延长了寿命。随着3D打印技术在生物医疗领域的快速发展，如何制备出适合3D打印的不同类型胶原蛋白材料，并保证在打印过程中蛋白不变性、强度可控、易塑性等成为研究的新课题[4]。

当今，是生物高分子时代，随着科技发展日新月异，生命科学和生物材料研究的不断深入。生物医药是“十四五”的新兴产业链。胶原在生物医学、医药、组织器官工程和临床医学的应用将更加光明，潜力非常巨大。开发应用必将成为广大科研人员研究的重点和热点，我们将拭目以待有更多的新型材料和产品为人类的健康服务并造福人类。

参考文献：

[1]王璐，但卫华，但年华.胞牛皮源高层级胶原聚集体的制备与表征[J].皮革科学与工程.2019，29（05）:16-22.

[2]将挺大胶原与胶原蛋白[M].化学工业出版社，北京，2006.03：186-251.

[3]韩冬冰，王慧敏.高分子材料概论[M].中国石化出版社，北京，2008.07:126-142.

第6篇：医用高分子材料研究范文

生物医学材料是一类对人体细胞、组织、器官具有增强、替代、修复、再生作用的新型功能材料。它有独特的基本要求：①具有生物相容性，要求材料在使用期间，同机体之间不产生有害作用，不引起中毒、溶血、凝血、发热、过敏等现象；②具有生物功能性，在生理环境的约束下能够发挥一定的生理功能；③具有生物可靠性，无毒性，不致癌、不致畸、不致引起人体组织细胞突变和组织细胞反应（即“三致物质”），有一定的使用寿命，具有与生物组织相适应的物理机械性能；④化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；⑤针对不同的使用目的具有特定功能。按生物医用材料性质的不同可分为四大类：①医用金属材料。主要用于硬组织的修复和置换，有钴合金（Co-Cr-Ni）、不锈钢、钛合金（Ti-6Al-4V）、贵金属系、形状记忆合金、金属磁性材料等7类，广泛用于齿科填充、人工关节、人工心脏等。②医用高分子材料。有天然与合成两类，通过分子设计与功能拓展，即合金化、共混、复合（ABC）等技术手段，可获得许多具有良好物理机械性能和生物相容的新型生物材料。③生物陶瓷材料。有惰性生物陶瓷（氧化铝陶瓷材料、医用碳素材料等）和生物活性陶瓷（羟基磷灰石、生物活性玻璃等）。④医用复合材料。由两种或者两种以上不同性质材料复合而成，取长补短，达到功能互补。主要用于修复或者替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。胶原属于细胞外基质的结构蛋白质，结构复杂，根据分子结构决定功能和性质的原则。其分子量大小、形状、化学反应以及独特的生物分子等对功能、性质起着决定性作用。胶原来源广泛，资源丰富，性质特殊。是21世纪生物医学材料研究和应用的热点和重点[1]。

1胶原生物医学材料的优势

（1）低免疫源性。组织胶原具有一定的免疫性，20世纪90年代研究发现，其免疫源性来自于端肽及变性胶原和非胶原蛋白质，在提取胶原时，除去端肽及纯化分离掉变性胶原和非胶原蛋白，能得到极弱免疫原性的胶原材料。（2）与宿主细胞及组织之间的协调作用。其特点：①胶原有利于细胞的存活和促进不同类型细胞的生长；②胶原不但可增加细胞黏结，而且有利于控制细胞的形态、运动、骨架组装及细胞增殖与分化。（3）止血作用。胶原的四级特殊结构能使血小板活化、释放出颗粒成分，起到迅速凝血的作用。（4）可生物降解性。胶原是一种特殊的生物降解材料，其降解性作为器官移植的基础。（5）物理机械性能。胶原的三螺旋结构以及自身交联而成网状结构，使其具有很高的强度，可满足机体对机械强度的要求；另外通过进一步的交联增强其强度，而且采用不同的交联剂可获得不同的强度和韧性材料。通过复合和接枝共聚能获得更多性能优良的材料。（6）组织工程（Tissueengineering）。胶原的优良特性使其在组织工程中扮演更重要的角色，大量应用于临床，前景广阔。

2胶原在生物临床医学上的应用

[2]（1）手术缝合线。当前应用的天然与合成材料制备缝合线均存在这样那样的不足和缺陷，或者不能自然吸收，需要拆线；或者与组织反应大，引起发炎、造成伤口瘢痕明显；或者吸收时间过长等。而胶原制备的缝合线既有与天然丝一样的高强度，又有可吸收性；使用时有优良的血小板凝聚性能，止血效果好，有较好的平滑性和弹性，缝合结头不易松散，操作过程中不易损伤肌体组织。可采用复合与交联改性方法提高缝合线功能和性能，制备的可吸收缝合线有：①纯胶原可吸收缝合线；②胶原/聚乙烯醇共混复合；③胶原/壳聚糖复合可吸收缝合线；④胶原/壳聚糖/聚丙烯酰胺复合可吸收缝合线。（2）止血纤维。胶原纤维是一种天然的止血剂和凝血材料，且止血功能优异。胶原纤维是一种集止血、消炎、促愈为一体，可被组织吸收，无毒、无副作用的医用功能纤维，相比于以前使用的氧化纤维素、羧甲基纤维素及明胶海绵等止血材料，其效果要好的多。（3）止血海绵。胶原海绵有良好的止血作用，能使创口渗血区血液很快凝结，被人体组织吸收，一般用于内脏手术时的毛细血管渗出性出血。临床应用于普外科、心血管外科、整形外科、泌尿外科、骨科、皮肤科、烧伤科、妇产科以及口腔科、耳鼻喉科、眼科等几乎所有的手术。（4）代血浆。当人体由于外伤或其他原因发生意外急性失血时，最佳方法必须立刻输血，但众所周知，血液来源非常困难！而且不能长久保存，输血之前还需鉴定血型和配型。因此，寻找理想的代用品成为人们的梦想。20世纪50年明胶代血浆受到重视，且符合血浆的条件和性质，国外已大量使用，我国正在积极推进其产业化。国外明胶类代血浆有脲交联明胶、改性液体明胶和氧化聚明胶3种。国内有氧化聚明胶、血安定（Gelofu-sine）海星明胶和血代（Haemaccel）。（5）水凝胶。水凝胶是一些由亲水大分子吸收了大量水分形成的溶胀交联状态的半固体（三维网络），能保持大量水分而不溶解，具有良好的溶胀性、柔软性和弹性，以及较低的表面张力等特殊性质。交联方式有共价键、离子键和次级键（范德华力、氢键等）。水凝胶是高分子凝胶中的一类，可分为物理凝胶和化学凝胶。为改善性能需对天然高分子与合成高分子进行共混复合制备新型水凝胶（互穿网络水凝胶），现已取得很大进展。制成的复合材料有胶原/聚甲基丙烯酸羟乙酯水凝胶、胶原/聚乙烯醇水凝胶、胶原/聚异丙酰胺水凝胶、胶原/壳聚糖水凝胶等。（6）敷料。敷料是能够起到暂时保护伤口、防止感染、促进愈合作用的医用材料。有普通敷料（常用植物纤维纱布）、生物敷料（胶原蛋白及其改性产品以及左旋糖酐、壳聚糖、淀粉磷酸酯等）、合成敷料和复合敷料等四种。开发使用的品种有海绵型敷料、胶原膜敷料、凝胶敷料。（7）人工皮肤。

人工皮肤是在创伤敷料基础上发展起来的一种皮肤创伤修复材料和损伤皮肤的替代品。其制备方法采用复合与交联法，一是提高胶原的机械强度；二是胶原与其他天然高分子进行杂化改善机械性能和生物活性。（8）人工血管。人工血管是近年来组织工程（一门多学科的交叉科学）研究的重点之一。当今临床应用的人工血管主要是人工合成材料制成的，最早是涤纶纤维编织的人工血管，但只能对大口径血管有较短的替代作用。后来开发聚四氟乙烯（PTFE）、聚氨酯（PU）、膨体聚四氟乙烯（ePTFE），并采取多种方法进行改性，以适应血管植入的要求。此外，还有生物降解材料如聚乙醇酸（PGA）、聚乳酸（PLA）、聚乳酸异构体（PLLA）等。（9）人工食管。分为两种，一种是用自身的其他组织或器官（如结肠、空肠、胃、胃管和游离的空肠等）加工而成，现已广泛应用于临床，优缺互见；另一种是人工合成材料加工而成，比如塑料管、金属管、PTFE管、硅胶管等，效果均不理想。最早制成使用的聚乙烯（PE）管，此后发展了PTFE、硅橡胶、硅胶涂覆的涤纶编织管（PET）、碳纤维管等。近年以来，使用聚乙烯醇（PVA）、PLA降解塑料。用降解塑料制作无细胞支架的人工食管、组织工程化食管等。（10）心脏瓣膜。分为机械瓣膜（金属瓣）和生物瓣膜。心脏瓣膜支架材料有可降解合成高分子和生物高分子。可降解合成高分子有PLA、PGA及二者共聚物（PGLA），此外还有聚β—羟基烷酸酯、聚羟基丁酸酯（PHB）；生物高分子材料有胶原、纤维蛋白凝胶、去细胞瓣膜支架等。（11）骨的修复和人工骨。目前仍以金属（不锈钢、钴铬合金、钴镍合金、钛合金）为主；高分子材料，诸如PTFE、聚硅氧烷、高密度聚乙烯（HDPE）、陶瓷（结晶氧化铝、羟基磷灰石）以及复合材料。胶原以其独特的性能成为不可或缺的生物材料，在骨修复中起举足轻重作用。①在组织引导再生术中（guidedtissueregeneration,GTR）能起到“诱导成骨”、“传导成骨”，实现再生修复和骨愈合的作用。②组织工程化骨组织的构建。包括三个方面：一是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架结构作为细胞外基质（ECM）的替代物；二是种子细胞；三是组织工程骨的组织还原（骨缺损修复）。（12）角膜与神经修复。角膜胶原膜和组织工程化角膜；人工神经支架采用胶原、胶原/壳聚糖或胶原/糖胺聚糖等。（13）药物载体。药物载体由高分子材料充当，大多数为传递系统，其主要成分是胶原和明胶。有胶原膜、胶原海绵、药用胶囊和微胶囊和丸剂与片剂。（14）固定化酶载体。胶原可作为细胞或酶的载体，其特点：①胶原本身是蛋白质，对酶和细胞的亲和性是其他材料不可及的；②胶原蛋白成膜性好，可制成各种酶膜；③胶原蛋白肽链上具有许多官能团，诸如羧基、氨基、羟基等，易于吸附和固化。胶原蛋白有很好的生物相容性，在体内可被逐步吸收，交联接枝共聚后赋予了材料良好的物理机械性能，且可在体内长期保存。广泛应用于人体的各个部位。生物医学材料在人体的应用部位，详见图1[3]。

第7篇：医用高分子材料研究范文

关键词：高分子材料基础；教学内容；教学手段；教学方法

高分子材料学科的学生培养，应立足于其创新精神和创新能力的培养，立足于对学生综合素质的培养，以满足社会对高分子材料学科人才的需求。为此，在“高分子材料基础”课程的教学中，我们坚持“给大学生创造机会与条件，充分发挥其潜能，逐步培养其自主式、合作式和探究式的学习习惯以及创新意识、创新能力和科学精神”的教学宗旨，积极探索教学内容、教学手段和教学方法的改革。

一、教学内容的整合与优化

我校自2002年开始在高分子材料及其相近专业开设“高分子材料基础”课程。课程教材选用“面向21世纪课程教材”《高分子材料基础》。此教材的特点是涵盖了高分子材料学科的基本理论、基本知识以及典型材料的制备与应用，并且对当前一些高分子材料学科前沿性的理论与知识给予了充分的阐释。但是，为了适应本科教学的需要，给学生一个清晰的学习脉络，在规定的学时内完成讲授任务，通过认真讨论，我们按照“删繁就简，削枝强干，突出重点”的原则，对教学内容进行了整合与优化，使学生在有限的时间内，尽量学习到课程的精髓。

教材内容体系主要如下：材料科学概论、高分子材料的制备反应、高分子材料的结构与性能、通用高分子材料、功能高分子材料、聚合物共混物、聚合物基复合材料。

通过对教材内容的整合与优化，对“高分子化学”、“高分子物理”中涉及到的基础理论知识内容，通过以绪论的形式，以新的角度给予重点讲授，目的是引出以下的重点讲授内容。并且，在绪论的讲授中增加了对历来在高分子学科中作出突出贡献的专家，尤其是获得诺贝尔奖的科学家的生平事迹的介绍，以提高学生的学习兴趣。整合优化后的课程教学内容为：材料与材料科学(含：材料概念及分类、材料结构、材料性能、材料制备、材料的发展简史、高分子材料突出科学家简介、材料科学范畴及任务等)，通用高分子材料(含：塑料、橡胶、纤维、粘剂及涂料)，功能高分子材料(重点：功能高分子材料的设计及制备方法、高分子催化剂、高分子功能膜材料、高分子医用材料、智能高分子材料等)，聚合物共混物(重点：制备方法、形态结构、性能、增韧塑料增韧机理等)，聚合物基复合材料(含：聚合物基宏观复合材料、聚合物基纳米复合材料)。

此外，在进行讲授的过程中，也插入一些花絮。例如在讲授聚酰胺树脂时，介绍尼龙(Nylon)名称的来历：尼龙最早由杜邦公司的Carothers领导的美国和英国科学家团队研制成功的合成纤维材料，为纪念这一研究成果，铭记两国科学家的贡献，取两国的首都城市名首字来命名，即New York取NY，London取LON，合成一个新名字NYLON(尼龙)，等等。以引导学生树立远大理想，刻苦努力学习，为祖国的建设与发展作出贡献。

二、教学模式的改革与实践

荀子曰：假舆马者，非利足也，而致千里；假舟楫者，非能水也，而绝江河。君子生非异也，善假于物也。所以教学手段与教学方法的改革对提高教学质量是至关重要的。因此，为了提高教学质量，在教学方法和手段上，我们也积极进行了一些改革与探索。

1．教学手段的改革

一是采用多媒体教学增加课程的信息量和内容的直观性。我们按照教学内容制作了教学课件，课件中对一些难以理解的教学内容进行了直观处理，使学生能够更好地理解。例如，对一些塑料加工设备的运行专门制作了部分动画，使其讲授更加生动直观。另外，通过利用多媒体教学，减少了板书的环节，节省了大量的时间，增加了课程的信息量。

二是利用学校的“课程中心”加强与学生的课外交流。通过学校的“课程中心”，达到师生互动的教学辅助模式，提高学生的自主学习能力及教学效率。学校“课程中心”设有教师论坛、课程论坛、专家论坛、答疑信箱和个人空间等板块，可以达到课下师生之间互动的目的。此门课程充分利用以上功能，实现了教师上传电子课件、课程相关文献资料等，学生下载课件资料、上交作业、提出问题、在线测试等，达到了师生及学生之间相互访问、交流、互动的学习目的，调动了学生学习的主动性与创造性。

2．教学方法的改革

主要采用“精讲解多讨论”的方法，引导学生的学习兴趣，发挥学生的学习主动性，教育学生要知学、好学、乐学。为了使学生达到乐学的至高境界，教学中采取了以下方法：

一是在课堂教学中针对重要的知识点设计出系列问题，有意识地向学生提出，由学生经过自由讨论后，请学生回答。

二是增加了课程论文的写作。由于学生刚刚接触到部分专业课程，关于专业科研论文的写作技法不熟练，一开始只要求学生就所讲的一些内容，如针对某种塑料，查阅至少10篇近期的论文，通过分析、归纳、总结，进行综述写作。为了使学生按照规范来写作，利用课余时间给学生讲授综述的基本要求及写作方法。通过综述的写作，锻炼了学生自主学习的能力、查阅文献的能力，以及对文献分析、归纳、总结的能力、并且使他们通过写作论文产生一种成就感。

三是布置自学内容，对自学的课程内容要求写出课程读书感想。学生通过自学，将书本上的内容消化成自己的知识，再经过归纳总结，写出读后感，使他们对所学的知识牢固掌握。

这些方法与手段的使用，使学生自主学习、合作学习和探究学习的能力得到提高，从而提高了此门课程的教学效率，也对其他课程的学习起到了促进作用。

三、改革取得显著效果

“高分子材料基础”课程涉及的教学内容比较庞杂，系统性较差，在讲授的过程中不易形成严密的体系，特别是涉及对一些材料的制备、性能、应用等讲解时，跳跃性大，内容枯燥，吸引力不足。但是，通过对课程内容的整合优化以及采用了一些有效的教学手段与教学方法，使该门课程的教学取得了一些很好的效果。

1．学生知识面得到拓宽。本门课程是高分子材料专业在本科教学中一门全面介绍材料知识的课程，学生在学习一些基本理论基本知识的基础上，通过对一些常用材料的知识学习，对高分子学科的发展、应用等有了更深的、更清晰的认识。学生普遍认为，通过学习使他们对专业知识从懵懂、迷茫转为清晰、明确，使他们的专业知识面得到的拓展。学生在掌握该课程的核心内容后，对于专业后续课程的学习、学业专题研究以及研究生阶段的学习都起到了重要的促进作用。

2．学生学习兴趣得到提升。大力开展多媒体教学和网络教学，发挥学生学习主动性，以及增加讲授一些与课程有关的知识发现过程、相关课程内容涉及的科学家的趣闻轶事等等，学生普遍反映通过学习此课程，自己的学习兴趣及学习能力得到了较大的提高。例如，通过“课程中心”达到了学生与教师之间的交流互动，学生的写作能力，对问题的认识深度、广度，对文献的分析、归纳、总结能力等都得到了很大提高。

3．学业负担转化为精神享受。学生普遍反映，通过在课堂上讨论问题，通过课下搜集相关资料，在“课程中心”提供的个人空间上发表，通过整理自己设计的BLOG空间等等，使自己的自主学习能力得到升华，学习成为一种对美好事物的追求，将枯燥的学习负担转变为一种精神的享受。

第8篇：医用高分子材料研究范文

生命是人们永恒探究的课题，在漫长的求索过程中生物医用材料扮演着不可或缺的角色。有记载表明，早在古希腊时代人们就已经开始用马尾上的毛作为外科缝合线进行一些外科手术。时至今日生物医用材料已获得长足的进步，其中医用高分子材料更是被誉为医疗技术发展史上的一次飞越。

在此我谨对医用高分子材料中的壳聚糖材料谈一些我个人的认识。

壳聚糖学名：几丁聚糖。俗称甲壳素、甲壳胺、壳聚糖、可溶性甲壳素、脱乙酰基甲壳素、壳糖胺等。是以虾蟹壳为原料，先制得甲壳素，然后在浓碱的作用下脱去甲壳素分子中的乙酰基而得一种天然高分子化合物，在自然界中的含量仅次于纤维素。由于壳聚糖分子中含有活泼的羟基和氨基等极性基团，主链上可发生水解反应c-2位上的氨基和c-6位上的羟基可以发生乙酰化、羟乙酰化、羧甲基化、氰乙基化、硫酸酯化、氧化、黄原酸化等化学修饰。在双官能团的醛或酸酐等交联剂作用下，可进行交联反应。在r-射线或催化剂的作用下，乙烯基单位和丙烯酸类单体可与壳聚糖进行接枝共聚反应，加上它不仅具有很好的生物相容性，而且无毒、易生物降解，使得其在医药、农业、环境、纺织、印染、造纸、催化、食品、日用化妆品等领域具有广泛的应用前景。下面我们就针对其在生物医用材料方面的应用进行讨论。

首先让我们来关注《第二军医大学学报》上刊登的一则实验结果。该实验是为观察聚合物壳聚糖〔chi〕和磷脂化壳聚糖〔pc2chi〕涂层膜对培养的血管内皮细胞增殖和迁移及血液相容性的影响而设计的。实验者将chi 和pc2chi 均匀喷涂在培养皿底层制成聚合物膜,以316 l 不锈钢片做成不锈钢圆柱体槽,将猪髂动脉内皮细胞接种于聚合物膜、不锈钢槽和不做任何处理的培养皿底部(空白对照组) ,培养24 h。光镜和扫描电镜观察细胞形态,以cck28 试剂盒测定细胞增殖,并进行细胞迁移检测。以凝固法测定健康人血液在聚合物膜上作用2 h 后的凝血活酶时间(aptt) 、凝血酶原时间(pt) 、纤维蛋白原测定( fib ) 和凝血酶时间(tt) 。结果发现动脉内皮细胞在chi 和pc2chi 膜上生长良好,形态正常。培养24 h ,内皮细胞在chi 和pc2chi 膜上的增殖率分别达88. 8 %和77. 8 % ,存活内皮细胞数目较不锈钢片组显著增加( p < 0. 01) ;而chi 组的存活内皮细胞数目显著高于pc2chi 组( p <0. 01) 。培养72 h ,内皮细胞在chi 和pc2chi 膜上迁移细胞数均显著高于316 l 不锈钢片,pc2chi 组较chi 组的细胞迁移数目显著增加( p < 0. 01) 。pc2chi 组、316 l 不锈钢片组和空白对照组的aptt 较chi 组显著延长( p < 0. 05 , p < 0. 01) ,fib显著增加( p < 0. 01) 。各组间pt 和tt 均无明显差异。从以上实验我们可以得出结论：壳聚糖材料有着很好的血液相容性能够促进内皮细胞在其上的附着生长以便与周围组织协调。同时我们也应看到单纯的壳聚糖材料的抗血栓形成作用并不理想但当我们对它进行磷脂化以后这一情况便得到了改善。因此壳聚糖材料仍是较理想的医用高分子材料。

接下来再让我们关注一下壳聚糖的组织相容性。有研究者取sd大鼠胚胎(孕14～16d)大脑皮层组织制成单细胞悬液在无血清培养液中进行培养,获得大量的神经干细胞,再将所获神经干细胞在不同条件下移植接种至壳聚糖膜上联合培养1周,在倒置显微镜下观察神经干细胞生长增殖情况及形态变化,并对其分别进行免疫组化染色、电镜观察,了解壳聚糖对神经干细胞生长、增殖、分化的影响.结果在无血清联合培养条件下,神经干细胞仍然维持其原有的干细胞特性;在含血清的培养液中,神经干细胞能分化成多种形态的神经细胞,并且在壳聚糖膜上生长良好。由此我们能够了解到该材料不会抑制神经干细胞的生长也不引起炎症或致癌致祭。因此壳聚糖与神经干细胞具有良好的组织相容性。（以上材料摘自《苏州大学学报（医学版）》20__年05期）

不仅单独的壳聚糖材料具有良好的生物相容性，它的复合材料也是如此。《中国实验诊断学》中有一则关于壳聚糖—聚磷酸三钙复合材料的报道。实验采用冻干法制备壳聚糖一聚磷酸三钙复合材料，培养人牙周膜细胞，传代扩增后接种到材料表面，体外继续培养，用倒置光学显微镜、扫描电镜观察细胞的粘附和生长情况，用mtt方法检测种植后2、4、6、8d细胞的增殖情况。结果发现种植2d后细胞呈梭形纤维细胞样，平均每100倍视野下，有生物材料的实验组与无材料的对照组胞数分别为（380±16）个和（80±20）个，二者比较差异性显著（p﹤0．01）。mtt法检测对照和实验组细胞增殖情况，两组细胞均保持持续增殖。且实验组增殖最快，接种后2、4、6、8d光吸收值与对照组相比，差异性均显著（p﹤0．01）。扫描电镜下可见材料呈多孔网状结构，人牙周膜细胞紧密贴附在材料表面，细胞可沿材料的孔隙活跃生长。从上述实验中我们看到壳聚糖—聚磷酸三钙复合材料能促进人牙周膜细胞的增殖，人牙周膜细胞与复合材料具有良好的生物相容性。

第9篇：医用高分子材料研究范文

[关键词]甲壳素纤维 制备技术 主要性能 应用

中图分类号：TS102.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）11-0138-01

甲壳素广泛存在于昆虫类、水生虾、蟹等的甲壳和菌类及藻类的细胞壁中，是一种蕴含量仅次于纤维素的极其丰富的天然聚合物和可再生资源，每年的生物合成量在100亿吨以上，是一种丰富的有机再生资源[1]。

甲壳素是目前自然界中被发现的唯一一种带正电荷的动物天然高分子材料，其分子中带有不饱和的阳离子基团，因此对带负电荷的各类有害物质、有害细菌有强大的吸附作用，这样就能对有害细菌的活动进行抑制，使之失去活性，从而达到抗菌的

目的。甲壳素对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等

均有抑制作用。

本文介绍了甲壳素纤维的制备方法、性能及主要用途。

1 甲壳素纤维的制备

1.1 甲壳素的提取

由虾、蟹壳制取甲壳素主要由两部分工艺组成：第一步是用稀盐酸脱除碳酸钙；第二步是用热稀碱脱除蛋白质，再经脱色处理便可得到白色的甲壳素。

虾、蟹壳用水洗净后，用1mol/L的盐酸在室温下浸渍24h，使甲壳素中所含的碳酸钙转化为氯化钙，溶解后除去；经过脱钙的甲壳素，水洗后在3%～4%的NaOH中煮沸4～6h，除去其中的蛋白质即得粗品甲壳素。将粗品甲壳素在0.5%高锰酸钾溶液中搅拌1h，水洗后在60～70℃的温度下在小于1%的草酸中搅拌30～40min予以脱色，再经充分水洗和干燥，即可得到白色纯甲壳素成品[2]。

1.2 甲壳素纤维的制备技术

甲壳素及其衍生物是长链大分子，分子中极性基团较多，分子间作用力强，热分解温度低于其理论上的熔融温度，因此，甲壳素纤维的制造一般不能采用熔体纺丝方法。就目前的技术而言，甲壳素纤维的制造可以采用湿法纺丝、干法纺丝、干-湿法纺丝和静电纺丝工艺[3]。

1.2.1 湿法纺丝

目前，普遍采用的纺制甲壳素纤维的方法是湿法纺丝。首先，将甲壳素溶解在合适的溶剂中，配制成一定浓度、一定黏度、性能稳定的纺丝原液，纺丝原液经过滤脱泡后，在一定压力下通过喷丝头的小孔喷入凝固浴槽中，呈细流状的原液在凝固浴中形成固态纤维，再经拉伸、洗涤、干燥等后处理即可。

1.2.2 干法纺丝

甲壳素纤维的干法纺丝工艺是以易挥发物质作为溶剂，如六氟异丙醇。近年来的研究表明，二丁酰甲壳素在易挥发有机溶剂丙酮中具有较好的溶解性能，因此其可成形工艺可采用干法纺丝。

1.2.3 静电纺丝

静电纺丝是一种对高分子溶液或熔体施加高电压而进行纺丝的方法。用静电纺丝法能制得直径为50～500nm的纤维，并可直接制造纳米纤维非织造布。

1.2.4 发酵法[4-6]

甲壳素广泛存在于真菌类生物的细胞壁中，在合适的发酵条件下，一些丝状真菌在生长繁殖后可以直接产生甲壳素含量很高的纤维状产品，经过简单的处理可以加工成纸、非织造布等产品。这种发酵工艺与传统的湿法纺丝相比，工艺流程短，可能成为生产甲壳素纤维的一种新方法。

2 甲壳素纤维的性能[6]

2.1 甲壳素纤维的力学性能

甲壳素纤维的力学性能取决于纤维中的高分子结构，而高分子结构又由于加工条件的不同而不同。从文献资料可以看出，由于乙酰胺基团有很高的氢键形成能力，因此甲壳素是一种结晶度很高的高分子材料。甲壳素纤维的结晶度随着纤维中乙酰度的提高而提高，而结晶度的增加可以使纤维的强度增加。

2.2 甲壳素纤维螯合性能

与其他甲壳素材料一样，甲壳素纤维有一定的螯合性能。在用硫酸铜和硫酸锌溶液处理后，吸附在甲壳素纤维上的铜离子和锌离子占整个纤维的含量可达9%和6.2%，而且这种对金属离子的螯合是一个相当快的过程。随着金属离子的吸附，纤维的强度也有明显的增加。但若甲壳素纤维乙酰化后，纤维的螯合性能便逐渐下降。

2.3 甲壳素纤维的生物医学性能

甲壳素纤维的生物医学性能可以从两个方面来理解，即甲壳素材料本身的性能和它作为纤维材料所特有的性能。

作为一种天然高分子材料，甲壳素及它的衍生物具有良好的生物相容性和生物可降解性，还有广谱抗菌、抗感染和很强的凝血作用以及促进伤口复愈，调节血脂和降低胆固醇，增强免疫力和抗肿瘤等多种生理活性作用[5]。

3 甲壳素纤维的应用[5]

3.1 手术缝合线

甲壳素缝合线对机体无毒性及刺激性，具有良好的生物相容性，其慢性组织反应较羊肠线更为轻微，而降解吸收速率比羊肠线快。这种缝合线作为外科手术线具有足够的强度和柔性，且其表面摩擦因数小，容易进入组织，打结性好。

3.2 人工皮肤

用甲壳素纤维制作人工皮肤，医疗效果非常好。其优点是：密着性好，便于表皮细胞长入；具有镇痛止血的功能；可促进伤口愈合，愈合不发生粘连。另外还可以用这种材料作基体来大量培养表皮细胞。将这种载有表皮细胞的非织造布贴于深度烧、创伤表面，一旦甲壳素纤维分解，就形成了完整的新生真皮。

3.3 医用敷料

甲壳素和壳聚糖制成的医用敷料[4]包括非织造布、纱布、绷带、止血棉、薄膜等，主要用于治疗烧烫伤病人。该类敷料可以减轻伤口疼痛；并具有极好的氧渗透性，可防止伤口缺氧；能吸收水分，通过体内酶自然降解，降解产生的可加速伤口愈合的N-乙酰葡糖胺，可大大提高伤口的愈合速度。

3.4 人工肾膜

所谓人工肾是一种血液净化装置，可以替代肾脏功能以脱除代谢废物。以甲壳素及其衍生物为原料制作的中空纤维膜，可以经受高温消毒，而且具有较好的机械强度和抗凝血性能，对NaCl、尿素、维生素等均具有较好的渗透性，因此非常适合用于透析。

4 结语

甲壳素又名几丁质、甲壳质、壳多糖等，是一种维持和保护甲壳动物和微生物躯体的线性氨基多糖，广泛存在于甲壳纲动物及高等植物的细胞壁中。

在甲壳素被发现的一个多世纪以来，人们对此类化合物进行了大量的基础和应用研究，在食品、农业、制药、水处理、纺织等多个行业体现了它的应用价值。

甲壳素具有良好的纤维加工性，在保留甲壳素基本特性的同时扩大了它的应用领域，通过用甲壳素对纤维进行改性，为化学纤维行业增添了一系列新产品，市场前景十分广阔。

参考文献

[1] 沈新元.化学纤维手册[M].北京：中国纺织出版社，2008.

[2] 何华玲，于志财.甲壳素和壳聚糖的应用进展与存在问 题 [J].河北纺织，2008，135（4）：14-19.

[3] 梁列峰，翁杰.甲壳素纤维制造工艺初探[J].四川纺织科技， 2004（2）： 1-4.

[4] 秦益民.发酵法生产甲壳素纤维.纺织学报，2007，28（8）