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聚氨酯的生物医药领域应用知多少

   2018-12-14 140
核心提示:与许多其他可生物降解聚合物不同的是,聚氨酯有许多可以和天然组织相差无几的物理和化学性质,另外还具有低的血小板黏附和体外蛋
与许多其他可生物降解聚合物不同的是,聚氨酯有许多可以和天然组织相差无几的物理和化学性质,另外还具有低的血小板黏附和体外蛋白质吸附,因此在生物医药领域有较多应用。

在考虑生物降解时,可以通过改变PU材料的化学组成、柔性和刚性链段的比例和分子量控制其降解程度,其中主要在于看柔性链段,也就是多元醇的种类。PPG,PEG,PCL,乙醇酸都是用在生物降解PU中的多元醇。PEG因为其无毒性,亲水性,可溶于有机溶剂和水,无抗原性和免疫原性,而备受关注。PCL虽然降解也无毒性,但因疏水所以降解速率较低。目前,在异氰酸酯的选择方面,因为TDIMDI为原料的PU生物降解体系在降解过程中会产生有毒副产物,因此较多的被IPDI和HDI替代。

具有抗菌表面的导管

2017年《表面科学》发表的一项研究中,使用新型的两亲性聚二甲基硅氧烷基PU网络与羧基甜菜碱连接,可以达到97.7%的抗菌效果并具有抗粘性,这在生物医学设备和海洋应用方面具有巨大潜力。在《今日材料》中,一项研究使用丁二醇扩链剂,将铜和银纳米微粒掺入多元醇组分(PTMEG 1000)中与MDI反应,所得的PU无毒理学问题,并且显示出适合医学应用所需的抗微生物活性。另外,在导尿管的表面抗菌处理中,PU也被科学家广泛关注,其优势在于韧性强,良好的生物相容性和血液相容性,以及易于生产。

药物载体

2015年《国际制药和生物科学》中的一项研究,使用静电纺丝制作的PU-丙烯酸聚合纳米纤维复合材料,可以根据紫杉醇的酸碱条件依赖性,令紫杉醇在十二指肠中得到释放。2017年《药物科学》的一篇文献中,抗癌药物吉非替尼被喷涂在PU支撑层和顶层之间,用作支气管癌的药物洗脱支架。

神经再生

2015年的《生物材料》杂志中,介绍了一种使用3D打印技术,成功将神经干细胞嵌入可生物降解的PU凝胶的方法,这种凝胶注入到斑马鱼体内可修复受损的神经系统。2016年,《生物材料》中构建了一种含PU结构的高度可调导电聚合物(苯胺五聚体),它能够增强髓鞘基因的表达,促进周围神经再生所必需的神经营养素分泌。

丰胸用硅胶的聚氨酯泡膜

聚氨酯泡膜在20世纪70年代便开始使用,主要是为了解决硅胶植入的最普遍并发症:囊状挛缩变形。90年代初,FDA的研究表明聚氨酯泡膜会在人体内分解并产生致癌物质,英国和美国自此禁止了此种涂层植入物。

聚氨酯材料的优异性能使其在生物医药研究领域备受关注。虽然目前很多应用仍处于科研阶段,但相信在未来,聚氨酯材料将可以在医学领域的实际应用中大放光彩。

 
标签: TDI,MDI,聚氨酯
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