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硅橡胶的医学应用及其发展未来(一)

    近 20多年来,全球硅橡胶产品以每年15%以上的速度迅猛发展,目前全球硅橡胶市场规模已达60亿美元,硅橡胶作为医学材料经过几十年的临床应用,已经得到医学界的认可,应用越来越广泛,许多大公司把医用硅橡胶作为开发的主要目标,医用硅橡胶取得长足的进展。 

    应用现状 

    硅橡胶除了可满足医用高分子材料的基本要求外,还具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理机械性能等特点,成为典型的医用高分子材料,广泛应用在医疗卫生、生物医学工程领域,在目前众多的医用高分子材料中,硅橡胶无论在数量还是品种上都占据主导地位。 

    ◆ 导管 

    医用导管是医用硅橡胶制品中发展最快、用途最广的产品。按用途可以分为体内和体外,体外主要是各类泵管,如人工心肺机泵管、与各种器械连接管、输液管等;用于体内的是各类插管、导管、引流管。目前用于人体的医用导管的发展趋势是微型化、薄壁化、多腔化和一管多功能化。尤其是对于留置体内的导管来说,无论是长期或短期使用,硅橡胶材质、导管的优势是其他材料无法比拟的。 

    ◆ 颅脑外科制品 

    用于颅脑外科的硅橡胶制品主要有:人工颅骨、硅钛复合修复材料、脑积水分六装置、脑室引流管、人工脑膜,目前国内研制的采用硅橡胶和尼龙织物制成的人工脑膜,可用于修补外伤性硬脑膜缺损、修补因切除肿瘤在硬脑膜上的基蒂或浸润区造成的硬脑膜或者硬脊膜缺损等。 

    ◆ 五官科制品 

    用于五官科的硅橡胶制品包括:人工鼻梁、人工下巴、下颌骨、人工耳、人工喉、中耳炎通气管、泪道探通装置、泪道栓、鼻孔支架、止鼾器、鼻腔止血气囊、人工呼吸机波行管、气管切开套管等。目前硅橡胶已广泛应用于整容和修复术方面,对脸部各个部位和内脏、胸部、关节等都可以进行修复。 

    ◆ 心外科制品 

    用于心外科的硅橡胶制品主要有体外循环机泵管、胸腔引流管、人工肺硅胶膜、人工心脏球型二尖瓣等。 

    ◆ 消化系统制品 

    硅橡胶胃管、十二指肠管、双腔肠套管、营养管、胃减压管、胃造瘘管、洗胃管、灌肠器等,以前这些制品主要采用聚氯乙烯材料,随着硅橡胶生产成本降低,而且硅橡胶制品、柔软性和弹性更为理想,因此目前在国内已经开始大量取代聚氯乙烯制品。 

   ◆ 腹外科及生殖系统制品 

    用于腹外科的硅橡胶制品主要有:腹膜透析管、腹腔引流管、T型管、Y型管、TY型管、毛细引流管、多孔引流管、负压引流器、防黏连膜等;在生殖系统中应用更是种类繁多,主要包括各种导尿管、造瘘管、阴茎假体、人工睾丸、胎儿吸引器、子宫热球治疗仪、硅橡胶节育器、皮下埋植避孕装置等。 

     ◆ 药物缓释系统 

     延长药物疗效的持续性和提高药物作用的专一性和安全性是药学研究中的一项重要课题,由于硅橡胶具有良好渗透及透过性,成为理想的药物缓释材料。硅橡胶在药物缓释体系中作为载体的应用产品主要有:1)硅橡胶可以制成胶囊,通过胶囊壁能将药物如各种甾族化合物、前列腺素、抗生素、镇静剂、安眠药、抗癌药、麻醉剂等缓慢扩散到体内;2)硅橡胶在长效避孕药具方面应用,经过多年临床试验表明,皮下埋植剂是比较理想的长效避孕药具,这种埋植剂主要是以硅橡胶为载体的甾体药物,现皮下埋植剂产品主要有:国外研制的Norplant(六根型)、Jadena(二根型)、国内研制的长效皮下埋植剂Sino-Implant(二根型)等,还有部分单根型产品;3)硅橡胶可以作为药物释放基质用的基质型药物缓释制剂,如促进生长的荷尔蒙激素制剂;4)硅橡胶可用于皮肤吸收型制剂,如作为冠心病预防药硝化甘油的TTS产品;5)硅橡胶在释药阴道环及宫内节育器中应用;6)用于药物缓释的硅橡胶接触眼镜;7)定位控释、缓释治疗作用的支架涂覆层,硅橡胶具有良好的弹性、抗撕裂性和生物相容性,可用作医用支架涂覆膜。 

    ◆ 其他应用产品 

    医用硅橡胶除上述几方面应用外,还可作为皮肤扩张器、人工乳房、人工关节、人工皮肤、婴儿奶嘴等。硅橡胶还广泛应用于生物医学工程领域,其产品包括医用电极和生物植入传感器等。如目前国内开发的硅橡胶电极代替传统的电子仪器上铜片、铅板和普通橡胶电极,其性能更为稳定。 

    发展方向及研究进展 

    尽管硅橡胶在医学领域中的应用已占据相当重要的地位,但是由于其表面具有较强的疏水性及不可生物降解性等缺点,在与人体组织接触时仍会存在一定的不良反应,因此对生物用高分子材料硅橡胶的改性和与生物工程相结合,已成为研究的重点和未来发展方向。 

    医用硅橡胶改性的方法大致可以分为表面改性和本体改性。表面改性可以通过物理技术和化学技术来实现,而本体改性则采用共混、共聚合、互穿聚合物网络(IPNs)以及端基或侧基功能化等方法。