應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的技術(shù)紡織品

1、應(yīng)用于醫(yī)療行業(yè)的技術(shù)紡織品 應(yīng)用于人體內(nèi)填充物或人體組織替代物的紡織品不僅要對(duì)人體沒(méi)有損害，而且還要與人體周圍其它組織相容，甚至在某些情況下經(jīng)使用一段時(shí)間后還能自選降解以被體內(nèi)新組織所取代，因此對(duì)紡織品原料的選擇、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及性能改進(jìn)等方面都有要求，下面介紹德國(guó)ita研究所在醫(yī)用紡織品方面的一些研究成果。原料的選用醫(yī)用紡織品所使用的原料包括吸收性和非吸收性聚合物，如聚偏氟乙烯和聚丙交酯，但在使用過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題是降解以后的產(chǎn)物會(huì)引起體內(nèi)局部組織發(fā)炎（由于ph值降低的緣故），因此開(kāi)發(fā)的新型聚合物要有“彈性”，降解所所產(chǎn)生的生物相容性產(chǎn)物能夠被人體正常的新陳代謝活動(dòng)排到體外，進(jìn)而由體內(nèi)長(zhǎng)出的新組

2、織替代外來(lái)旦已降解的植入物?，F(xiàn)在采用的吸收性聚合物是羥基碳酸的均聚物和共聚物，通過(guò)對(duì)聚合物的組成、分子量及結(jié)晶度改變，可以生產(chǎn)出具有特定吸收性能和機(jī)械性能的產(chǎn)品，目前，ita研究所采用熔融紡絲法已經(jīng)小批地生產(chǎn)出了適應(yīng)特定用途及特定環(huán)境的新型聚合物和單體?？椢锝M織的選擇開(kāi)發(fā)高技術(shù)含量的紡織品需要行業(yè)協(xié)作，由醫(yī)療行業(yè)提出問(wèn)題和要求，紡織行業(yè)在對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備改進(jìn)的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出符合要求的紡織品?，F(xiàn)今醫(yī)用紡織品使用3d編織結(jié)構(gòu)、非織造布結(jié)構(gòu)及經(jīng)編技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。ita有一架特殊的雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)，織造時(shí)通過(guò)改變紗線的原料組成、細(xì)度及紗線之間的距離可以生產(chǎn)出不同表面結(jié)構(gòu)、伸長(zhǎng)率及孔隙率的筒狀經(jīng)編織物

3、。由于醫(yī)用紡織品的表面結(jié)構(gòu)將會(huì)影響到植入物與人體組織的表面相容性及體內(nèi)周圍細(xì)胞的生長(zhǎng)，采用經(jīng)編技術(shù)經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)的改變可以生產(chǎn)出不同表面性能的織物。如織物表面具有一層薄薄的細(xì)絨，且經(jīng)編織物彈性好，則在反復(fù)應(yīng)力作用下會(huì)有非常好的回復(fù)性，不易脫散，因此經(jīng)編技術(shù)廣泛應(yīng)用于醫(yī)用紡織品的生產(chǎn)。圖1為采用拉舍爾經(jīng)編機(jī)生產(chǎn)的小直徑的接枝物。組織結(jié)構(gòu)的選用現(xiàn)今醫(yī)用植入物一般是采用合成聚合物、金屬或陶磁材料。它們雖然能夠滿足使用的要求，但長(zhǎng)期使用后仍會(huì)出現(xiàn)明顯的缺陷：如缺乏與體內(nèi)組織間的長(zhǎng)時(shí)間相容性、會(huì)發(fā)炎、機(jī)械性能下降及與周圍組織不穩(wěn)定的結(jié)合等。而天然的組織替代物雖然比合成材料具有更好的生物相容性，但卻不具備復(fù)制原

4、始組織的特性，具有相似細(xì)胞結(jié)構(gòu)的混合材料和吸收性的生物材料能克服上述缺陷，再造出功能性的人體組織，圖2為小直徑的靜脈植入物。主體為經(jīng)編筒狀物，借助于凝膠而植入而成纖細(xì)胞中。對(duì)于器官移殖物一般是采用支架結(jié)構(gòu)，它可以滿足三維結(jié)構(gòu)的細(xì)胞要求，由于非織造布結(jié)構(gòu)具有較好的機(jī)械性能、形狀穩(wěn)定性及較大的內(nèi)表面積，因而被應(yīng)用于生產(chǎn)移殖物。還有一種生物氫化結(jié)構(gòu)在這方面發(fā)揮著作用，如用做部分膀胱替代物和頜骨缺陷處的填充物。表面改性當(dāng)紡織品進(jìn)入到人體內(nèi)部后與人體組織和血液接觸就出現(xiàn)了相容性問(wèn)題，因此，必須阻止紡織品對(duì)蛋白質(zhì)不恰當(dāng)?shù)奈?，以防一層“生物膜”的形成，并增加體內(nèi)細(xì)胞與紡織品的結(jié)合，進(jìn)而提高植入物與人體的相

5、容性，這可以通過(guò)在生物材料表面直接接入功能團(tuán)，以抑制生物活性物質(zhì)的產(chǎn)生，達(dá)到阻止體內(nèi)細(xì)胞和蛋白質(zhì)與生物材料的反應(yīng)和促進(jìn)適當(dāng)作用產(chǎn)生的目的，如生物材料表面與丙烯酸經(jīng)等離子體接共聚處理以后可以增加體內(nèi)細(xì)胞對(duì)植入物的結(jié)合作用。這種方法已被應(yīng)用于生產(chǎn)角膜替代物，這種植入物的視覺(jué)部分是由硅酮制成，通過(guò)經(jīng)編結(jié)構(gòu)的織物固定在眼睛內(nèi)。 醫(yī)用紡織品在產(chǎn)業(yè)用紡織品中占有重要的地位，隨著醫(yī)療手段和紡織工程的不斷進(jìn)步，紡織品材料在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣。根據(jù)性能和用途可將醫(yī)用紡織品分為普通醫(yī)用紡織品和高性能醫(yī)用紡織品。普通醫(yī)用紡織品包括醫(yī)療護(hù)理用布、病人及病房用布、醫(yī)護(hù)人員隔離服和手術(shù)室用布等。高性能醫(yī)用紡織品一般

6、是指采用高技術(shù)纖維材料制成的紡織品，按照不同功能，分為如下類：一是外科用植入性紡織品，用于人體傷口修補(bǔ)或替換的縫合線、血管移植物、人工關(guān)節(jié)；二是外科用非植入性紡織品，即可與皮膚接觸或不接觸的傷口敷料、繃帶、膏藥；三是人造器官，包括人工腎、肝、肺；四是衛(wèi)生保健用品，包括床上用品、衣物、外科手術(shù)服、織物、揩拭物等，血漿分離、過(guò)濾、采集和濃縮裝置。外科用植入性紡織品 外科用植入性紡織品主要用于人體傷口的修補(bǔ)和替換。 1.縫合線 醫(yī)用縫合線是手術(shù)中十分重要的縫合材料，又分生物降解縫合線和非生物降解縫合線。最早使用的生物降解縫合線是腸衣線，它由羊腸黏膜和牛腸黏膜內(nèi)的膠原加工而成。但這種縫合線柔韌性欠佳，

7、組織反應(yīng)大，在消化液或感染環(huán)境中抗張強(qiáng)力很快降低甚至短裂，因而逐步被新型的甲殼質(zhì)纖維和骨膠原纖維所取代。 甲殼質(zhì)（也稱甲殼素）來(lái)自蝦和蟹等節(jié)足動(dòng)物的甲殼中，是一種天然多糖物質(zhì)。將精制的甲殼質(zhì)或甲殼胺溶解于合適的溶劑，通過(guò)濕法紡絲制成為甲殼質(zhì)纖維或甲殼胺纖維。這種縫合線具有良好的生物相容性和適應(yīng)性，并具有消炎、止血、鎮(zhèn)痛和促進(jìn)肌體組織生長(zhǎng)等功能，因而創(chuàng)面愈合好。這種縫合線還對(duì)胰液、膽液等堿性消化液有良好的耐力，更適用于這些部位的手術(shù)。 骨膠是一種蛋白質(zhì)，它在皮膚、骨骼、腱、血管、腸、眼角膜和牙齒中擔(dān)負(fù)著個(gè)體保護(hù)以及保持形態(tài)的作用。骨膠原作為縫合線的特點(diǎn)在于：傷口愈合好，疤痕小，在一些面部精細(xì)手術(shù)

8、中尤為適用。 2.人造血管織制人造血管通常用的原料有桑蠶絲、聚酯長(zhǎng)絲和多孔聚四氟乙烯纖維等。最新開(kāi)發(fā)的人造血管多選用生物吸收性材料進(jìn)行浸漬和涂層，或在織造中摻入生物性吸收纖維，這樣能使植入的人造血管初期滲血少，伴隨生物吸收性材料被降解，其孔隙增大，便于內(nèi)外膜的生長(zhǎng)。而多孔聚四氟乙烯纖維其最重要的性能是孔洞性，還具有良好的手感和縫合性能、愈合性能（使組織能迅速生長(zhǎng)）、力學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性（即良好的拉伸強(qiáng)度和抗斷裂破損性能）。 3.其他外科用植入物其他外科用植入物還有人造氣管、韌帶取代物、心臟瓣膜、心臟支撐器、神經(jīng)導(dǎo)管等。外科用非植入物非植入性材料在體外使用，可與皮膚接觸或不接觸，如繃帶、紗布等。理想

9、的繃帶和紗布具有以下性能：防感染；吸收性，防止血液和體液的滲出；在傷口處保持一個(gè)濕環(huán)境以加速傷口愈合；無(wú)毒，不粘傷口，以便拆掉紗布或繃帶時(shí)不損傷新生組織；可藥物處理。 某些蛋白質(zhì)類（比如絲素、骨膠原）、多糖類（比如海藻酸鹽、甲殼質(zhì)）等物質(zhì)已證明有利于傷口愈合、不過(guò)敏且可減少傷口感染，國(guó)際上一些醫(yī)藥公司已將其應(yīng)用到醫(yī)用紗布和繃帶等材料上。 人造器官人造器官的主要原料是紡織纖維、高分子材料和金屬材料。 1.人工腎透析器人工腎透析器是使血液流過(guò)具有選擇性分離的半透膜，排出其中有毒物質(zhì)的治療裝置，能代替部分腎功能，是臨床上用于急慢性腎功能衰竭的有效治療方法之一。人工腎透析器的滲透膜大多采用丙烯腈、聚乙

10、烯等化纖及一些纖維素纖維制成的中空纖維，這種中空纖維均必須具有生物相容性，而滲透膜則要求具有血液相容性、透析性及適當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。日本可樂(lè)麗公司生產(chǎn)的聚乙烯醇系中空纖維膜，因適合于高齡透析患者，需求逐漸擴(kuò)大。東華大學(xué)也于世紀(jì)年代及年代分別研制出改性聚丙烯腈和共混聚醚砜人工腎透析器。 2.人工肝人工肝的作用是暫時(shí)代替肝臟的功能。目前的人工肝只是一個(gè)具有解毒功能的輔助性急救裝置，通常是采用涂有高分子合成材料的活性炭高分子材料制造的透析膜，用血液的直接灌流和透析法，對(duì)肝昏迷患者進(jìn)行急救解毒。人工肝用中空纖維膜的制備與人工腎相似國(guó)外模擬肝臟功能的研究從世紀(jì)年代開(kāi)始，年人工肝開(kāi)始臨床應(yīng)用。國(guó)內(nèi)東華大學(xué)于年代開(kāi)始研究人工肝，材料采用聚丙烯腈中空纖維膜，與瑞金醫(yī)院合作通過(guò)了上海市科委鑒定。 3.人工肺人工肺的作用是部分（或短時(shí)間內(nèi)）或全部代人體肺的功能，主要用于胸腔外科手術(shù)以及呼吸功能不良者的輔助治療。人工肺有氣泡型和膜型兩大類，后者正取代前者。膜型人工肺又分為膜型層積式、螺管型和中空纖維型。膜型人工肺用聚丙烯中空纖維膜通過(guò)熔體絲制備。由這種材料制成的氧合器具有體積小、度高、透氣性好等優(yōu)點(diǎn)，因此，已廣泛應(yīng)用于臨床。目前世界上有萬(wàn)病