天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第1頁

人們對(duì)生命科學(xué)濃厚興趣在于人類本身就是生命．人們對(duì)生物醫(yī)高分子重視與關(guān)切是因?yàn)榻M成人類肌體基本物質(zhì)，諸如蛋白質(zhì)、核糖核酸、多糖、一些脂質(zhì)都是高分子化合物；人類肌體皮膚、肌肉、組織和器官都是由高分子化合物組成。天然高分子材料是人類最早使用醫(yī)學(xué)材料之一。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第2頁

五十年代中期，因?yàn)楹铣筛叻肿哟罅坑楷F(xiàn)，曾使這類材料退居次要地位。然而，因?yàn)樘烊徊牧虾胁豢商鎿Q優(yōu)點(diǎn)，它多功效性質(zhì)和與生體相容性，生物可降解性，加之對(duì)它改性與復(fù)合，人們一直沒有放棄對(duì)它深入研究，尤其是最近對(duì)雜化材料研究需要，更顯示出它特點(diǎn)，成為不可缺乏主要生物醫(yī)學(xué)材料之一。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第3頁

當(dāng)前天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料主要有天然多糖類材料和天然蛋白質(zhì)材料二大類。因?yàn)樗鼈兘Y(jié)構(gòu)和組成差異，表現(xiàn)出不一樣性質(zhì)，應(yīng)用領(lǐng)域也不完全一樣。不過，相同

之處于于它們?cè)隗w內(nèi)很輕易降解，降解產(chǎn)物對(duì)人體無毒且可為人體所吸收，參加人體代謝循環(huán)，所以含有廣泛潛在用途。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第4頁第一節(jié)天然多糖類材料

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第5頁多糖是因?yàn)樵S多單糖分子經(jīng)失水縮聚，經(jīng)過糖苷鍵結(jié)合而成天然高分子化合物，多糖水解后假如只產(chǎn)生一個(gè)單糖則稱為均聚糖如纖維素、淀粉等，最終水解產(chǎn)物是二種或二種以上單糖則稱為雜聚糖如菊粉等。自然界廣泛存在多糖主要有：

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第6頁

１植物多糖，如纖維素、半纖維素、淀粉、果膠等。２動(dòng)物多糖，如甲殼素、殼聚糖、肝素、硫酸軟骨素等。３瓊脂多糖，如瓊脂、海藻酸、角叉藻聚糖等。４菌類多糖，如Ｄ—葡聚糖、Ｄ—半乳聚糖、甘露聚糖等。５微生物多糖，如右旋糖酐、黃原膠、凝乳糖、出芽短梗孢糖等。研究較多多糖類材料為纖維素、甲殼素和殼聚糖。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第7頁一、纖維素

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第8頁

纖維素是由Ｄ－吡喃葡萄糖經(jīng)由β１，４糖苷鍵連結(jié)高分子化合物，含有不一樣構(gòu)型和結(jié)晶形式，人們發(fā)覺纖維素已經(jīng)有１５０多年，不過因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)復(fù)雜性，至今依然不能說對(duì)其十分清楚。纖維素分子呈長鏈狀，是一個(gè)結(jié)晶性高分子化合物，不一樣種纖維素之間結(jié)晶結(jié)構(gòu)存在差異，天然纖維素屬纖維Ｉ型，再生纖維素屬纖維Ⅱ型。用強(qiáng)堿處理天然纖維，結(jié)晶結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，由Ｉ型變?yōu)椋桑尚汀Ｌ烊桓叻肿由镝t(yī)學(xué)材料論述第9頁

纖維結(jié)晶程度在不一樣天然纖維間也存在差異，普通來說，伴隨結(jié)晶程度提升其抗張程度、硬度、密度增加，但彈性、韌性、膨潤性、吸水性、化學(xué)反應(yīng)性下降。精制天然纖維素其結(jié)晶度約為７０％，絲光纖維約為４８％，再生纖維約為３８％～４０％。無定形區(qū)纖維分子排列雜亂，因而較易進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。纖維素是一個(gè)非還原性碳水化合物，不溶于水和普通有機(jī)溶劑，但能溶解于一些堿性溶劑和高濃度無機(jī)酸溶液如銅胺堿、季胺堿亦可溶解于若干種鹽濃水溶液中。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第10頁

纖維素每一個(gè)葡萄糖單元含有三個(gè)羥基，有８種取代可能性，假如各羥基含有相等反應(yīng)機(jī)會(huì)，且已取代羥基對(duì)未取代羥基不產(chǎn)生影響，從理論上講基取代度可達(dá)３０。不過因?yàn)樗Y(jié)晶性和Ｃ２、Ｃ３和Ｃ６反應(yīng)活性不一樣，其取代度普通均在０～３．０之間。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第11頁

纖維素在醫(yī)學(xué)上最主要用途是制造各種醫(yī)用膜，這種纖維膜制造反應(yīng)包含以下三個(gè)步驟：

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第12頁１化學(xué)改性生產(chǎn)可溶性或熱塑性纖維素衍生物；２用溶液燒注或溶融法形成薄膜；３對(duì)纖維素衍生物進(jìn)行處理得到再生纖維素。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第13頁當(dāng)前再生纖維素生產(chǎn)主要有以下三種技術(shù)：

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第14頁１銅氨法：將纖維素溶于銅氨溶液中形成可溶性絡(luò)合物，然后與酸反應(yīng)再生。２粘膠法：纖維素與堿和二硫化碳反應(yīng)，生成黃原酸，然后與酸反應(yīng)再生。３熱塑性醋酸纖維素與堿反應(yīng)水解再生。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第15頁

干燥狀態(tài)再生纖維素膜比較脆，不易得到滿意結(jié)果，所以常需加入甘油做增塑劑，因?yàn)檫M(jìn)行了增塑和膜濕敏性等原因故應(yīng)適當(dāng)保留。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第16頁再生纖維素（銅珞玢）：是當(dāng)前人工腎使用較多透析膜材料，對(duì)溶質(zhì)傳遞，纖維素膜起到篩網(wǎng)和微孔壁壘作用。一個(gè)再生纖維素（銅珞玢）在臨床上雖取得極大成功，然而經(jīng)過長久連續(xù)使用也可能引發(fā)諸如神經(jīng)障礙、色素沉積等弊端，未移除中分子量物質(zhì)在體內(nèi)蓄積亦可引發(fā)病理癥狀和出現(xiàn)暫時(shí)性白細(xì)胞降低癥。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第17頁

另一個(gè)再生纖維素制造方法是利用醋酸纖酸素脫乙?；椒ㄟM(jìn)行再生。方法是將醋酸纖維素用四甲基砜增塑，再用熔融擠出法制成空心纖維，然后用氫氧化鈉進(jìn)行水解反應(yīng)，四甲基砜在水解反應(yīng)中移除并以甘油取代之。醋酸纖維素性質(zhì)主要取決于乙酰化程度，增塑劑性質(zhì)和百分比，亦取決于纖維素分子鏈長。醋酸纖維素膜，主要用于血透析系統(tǒng)全氟代?；w維素：用于制造膜式肺、人工心瓣膜、人工細(xì)胞膜層，各種導(dǎo)管、插管和分流管等。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第18頁

纖維素及其衍生物還能夠用作載體進(jìn)行各種酶固定，微膠囊制備和藥品釋放系統(tǒng)，齒科修補(bǔ)材料和止血?jiǎng)Ｌ烊桓叻肿由镝t(yī)學(xué)材料論述第19頁二、甲殼素與殼聚糖

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第20頁

甲殼素學(xué)名為１，４—２—乙酰胺基—α—脫氧—β—Ｄ葡聚糖。殼聚糖是甲殼素脫去部分乙?；螽a(chǎn)物。甲殼質(zhì)及殼聚糖化學(xué)結(jié)構(gòu)與纖維素十分相同，它們之間差異在于分子長鏈上每個(gè)葡萄糖單元上C2上所接基團(tuán)，所接基團(tuán)為乙酰胺基是甲殼素，所接基團(tuán)為氨基（-NH2）是殼聚糖，而纖維素分子所接基團(tuán)為羥基（-OH）

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第21頁天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第22頁

甲殼素是一個(gè)起源于動(dòng)物天然多糖，在自然界中產(chǎn)量僅次于纖維素而居第二位，也是現(xiàn)今所發(fā)覺眾多天然多糖中僅有含有顯著堿性天然多糖。甲殼素發(fā)覺至今已經(jīng)有一百多年歷史，但它發(fā)展比較遲緩。１９７７年，在美國波士頓召開第一屆甲殼素／殼聚糖國際學(xué)術(shù)討論會(huì)之后，發(fā)覺含有極大潛在應(yīng)用價(jià)值和遼闊發(fā)展前景才逐步受到人們普遍重視。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第23頁殼聚糖呈白色或灰白色，略有珍珠光澤，半透明無定形固體，約在185℃分解，不溶于水和稀堿溶液，可溶于稀有機(jī)酸和部分無機(jī)酸（鹽酸），但不溶于稀硫酸、稀硝酸、稀磷酸、草酸等。殼聚糖作為溶液被存放和使用時(shí)，需處于酸性環(huán)境中但因?yàn)槠淇s醛結(jié)構(gòu)存在使其在酸性溶液中發(fā)生降解，溶液粘度隨之下降，假如加入乙醇、甲醇、丙酮等可延緩殼聚糖溶液粘度降低，以乙醇作用最顯著。殼聚糖化學(xué)性質(zhì)天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第24頁

因?yàn)榧讱べ|(zhì)含有羥基，殼聚糖同時(shí)含有羥基和氨基，二者能夠經(jīng)過酚化、羧基化、羥基化、氰化、醚化、烷化、酯化、醛亞胺化、疊氮化、成鹽、螫合、水解、氧化、鹵化、接枝與交聯(lián)等反應(yīng)生成各種不一樣結(jié)構(gòu)和不一樣性能衍生物。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第25頁甲殼素和殼聚糖制備當(dāng)前工業(yè)上生產(chǎn)甲殼素主要原料是蝦蟹殼。甲殼素和殼聚糖制備方法比較簡單，工藝已很成熟。分析表明，蝦殼和蟹殼主要成份是碳酸鈣、蛋白質(zhì)、甲殼素以及少許色素，所以，甲殼素提取過程也就是甲殼質(zhì)與無機(jī)鹽和粗蛋白分離過程。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第26頁

1.酸脫鈣：通常取粉碎干蟹殼用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％－10％稀鹽酸浸泡24h，鹽酸溶液以浸沒蟹殼為準(zhǔn)，用清水洗滌數(shù)次，抽濾完成脫鈣。

2.堿脫蛋白：再用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6％－10％氫氧化鈉溶液浸沒除鈣，然后將蟹殼用水浴加熱至沸騰并保溫lh左右，抽濾，濾渣用清水洗滌至中性，這一步主要是脫蛋白過程。

3.脫色過程：可在紫外線作用下完成或用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.6％高錳酸鉀浸泡10－20h，過濾，用清水洗至中性，然后用質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.6％亞硫酸氫鈉漂白10－20h，過濾用清水洗滌至中性，干燥即可得到甲殼質(zhì)。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第27頁

甲殼素和殼聚糖制備方法比較簡單，工藝已很成熟。采取蝦或蟹殼，經(jīng)清洗后浸酸脫鈣，再用堿液脫除蛋白即得到甲殼素。如繼續(xù)以濃堿去乙酰基則得到殼聚糖。殼聚糖脫乙酰化度和分子量是其兩項(xiàng)主要參數(shù)。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第28頁另外不一樣原料（蟹蝦殼、海蟹殼、對(duì)蝦殼、河蝦殼和蠶蛹）用同一方法在相同條件下制備殼聚糖，收率分別為13.6%、12.3%、10.5%、8.70%、l.8%，可見螫蝦殼和海蟹殼是首選原料。另外，還可用酶法、微波法制備殼聚糖。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第29頁當(dāng)前甲殼低聚糖主要制備方法是化學(xué)法、糖轉(zhuǎn)移法和酶解法?；瘜W(xué)法主要有：氟化氫降解法、酸水解法、氧化法；酶降解法有：專一性酶降解法和非專一性酶降解法。當(dāng)前大多數(shù)采取化學(xué)法提取甲殼低聚糖，但此法單糖含量高低聚糖收率低，分離過程復(fù)雜，而且環(huán)境污染嚴(yán)重，而酶降解法工藝簡單，環(huán)境污染小，并能夠控制聚合度。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第30頁

甲殼素普通起源于甲殼類動(dòng)物，因而發(fā)覺其有顯著氨基酸含量，即使經(jīng)過堿處理依然有大約0.５％氨基酸存在。但經(jīng)過嚴(yán)格脫乙酰處理后，因?yàn)榘被峥扇苄裕胀ㄔ跉ぞ厶侵芯筒辉俸被?，即使有也極其微量。殼聚糖金屬離子含量正在引發(fā)人們逐步重視，因?yàn)檫^高金屬對(duì)于制作醫(yī)用具（比如血液透析膜）是不宜。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第31頁

甲殼素在人體代謝路徑有二：一是在溶菌酶作用下首先分解成低聚糖，然后經(jīng)一系列化學(xué)反應(yīng)，一部分以二氧化碳形式由呼吸道排出體外，另一部分則以糖蛋白形式為人體吸收利用。代謝路徑天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第32頁甲殼質(zhì)和殼聚糖應(yīng)用殼聚糖是天然生物多糖甲殼質(zhì)脫乙?；苌铮浯嬖谧杂砂被?，含有十分活潑物理化學(xué)性質(zhì)，因?yàn)闅ぞ厶呛袥]有毒副作用、良好生物相容性、可控生物降解性、無抗原性等特征。因?yàn)榘被再|(zhì)活潑，可用很多基團(tuán)和化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行修飾或連上一些促進(jìn)細(xì)胞生長細(xì)胞因子和激素等物質(zhì)，所以殼聚糖及殼聚糖膜在生物醫(yī)學(xué)、組織工程、藥品緩釋、細(xì)胞及酶固定化等許多方面有著十分廣泛應(yīng)用。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第33頁尤其是近幾年殼聚糖作為可降解生物材料在組織工程研究中己引發(fā)人們重視。另外殼聚糖在骨，肌腱、神經(jīng)、皮膚和血營修復(fù)研究中都表現(xiàn)出良好應(yīng)用前景。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第34頁1醫(yī)用纖維和膜材料用甲殼質(zhì)、殼聚糖纖維制成手術(shù)縫合線己應(yīng)用于臨床。與傳統(tǒng)羊腸線相比，用殼聚糖制成吸收型外科手術(shù)縫合線材料柔軟，易打結(jié)，機(jī)械強(qiáng)度高，易被機(jī)體吸收，同時(shí)不改變皮膚膠原蛋白中羥脯氨酸含量，無炎癥反應(yīng)，還可用常規(guī)方法消毒，增加傷口抗張強(qiáng)度，加速傷口愈合。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第35頁

甲殼素縫線力學(xué)性質(zhì)良好，能很好地滿足臨床實(shí)踐要求。在手術(shù)傷口愈合過程中，甲殼素縫線在體內(nèi)抗張強(qiáng)度逐步下降。動(dòng)物試驗(yàn)表明，埋植于家兔背部肌肉內(nèi)１４天，其強(qiáng)度下降到原來４５％，２５天后下降至７％，但在體內(nèi)完全溶解期限卻比ＰＧＡ縫線長，大致需要６個(gè)月。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第36頁

甲殼素縫線已經(jīng)具備了可吸收性縫線基本要求，含有以下特點(diǎn)：１柔軟性好，便于結(jié)扎；２含有創(chuàng)傷治愈效果，傷口修復(fù)快，創(chuàng)口平整漂亮；３可在體內(nèi)生物分解，分解產(chǎn)物安全無毒；４對(duì)胰液、膽汁等堿性消化液耐受性高。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第37頁用殼聚糖制成醫(yī)用纖維膜含有均勻、透明、手感好、柔軟、良好透氣性、吸水性和殺菌性等優(yōu)點(diǎn)。中國紡織大學(xué)己成功地將殼聚糖無紡布、殼聚糖流涎膜、殼聚糖涂層紗布等各種醫(yī)用敷料用于臨床；其中用殼聚糖醋酸溶液制成殼聚糖無紡布，透氣透水性能極佳，用于大面積燒、燙傷，能吸收組織滲出液，預(yù)防感染，效果很好。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第38頁以甲殼質(zhì)、殼聚糖為主要原料制成人工皮膚已應(yīng)用于臨床，青島海洋大學(xué)亦成功研制出新型敷料一人造皮膚，該敷料在治療過程中對(duì)創(chuàng)傷無刺激、無過敏、無毒性反應(yīng)，且比常規(guī)療法愈合速度快得多，是一個(gè)很好治創(chuàng)傷敷料。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第39頁2凝血作用包扎用紗布經(jīng)甲殼質(zhì)粉末或殼聚糖溶液處理后包扎傷口就馬上止血，并有消炎作用，傷口愈合速度提升75％，傷口長好后紗布不粘連，甚至不留痕跡。用殼聚糖制成止血海綿，能夠馬上止血，臨床效果非常好。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第40頁3抗腫瘤作用甲殼素、殼聚糖及其衍生物抑癌作用已被許多試驗(yàn)所證實(shí)。但關(guān)于甲殼質(zhì)及其衍生物抑制癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移機(jī)理，還沒有完全清楚。據(jù)推測(cè)，甲殼質(zhì)及其衍生物癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移抑制機(jī)制并非基于免疫細(xì)胞活化或是誘導(dǎo)出殺腫瘤活性，而是甲殼質(zhì)及其衍生物能和血管內(nèi)皮表面粘附分子相結(jié)合，封鎖癌細(xì)胞對(duì)血管內(nèi)皮粘附和運(yùn)動(dòng)。甲殼質(zhì)、殼聚糖及其衍生物能夠妨礙癌癥轉(zhuǎn)移過程中各階段轉(zhuǎn)移性癌細(xì)胞與宿主間相互關(guān)系，也就是說抑制接著性，移動(dòng)性與滲透性等癌細(xì)胞機(jī)能，使得癌細(xì)胞無法順利轉(zhuǎn)移。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第41頁

甲殼質(zhì)、殼聚糖及其衍生物免疫功效已被國際所公認(rèn)。殼聚糖能有效地增加巨噬細(xì)胞吞噬功效和水解酶活性，經(jīng)過增強(qiáng)機(jī)體非特異性免疫系統(tǒng)功效而抑制腫瘤生長。巨噬細(xì)胞激活后，除了本身吞噬殺滅腫瘤細(xì)胞等功效增強(qiáng)外，又能分泌各種免疫因子調(diào)整其它細(xì)胞免疫與體液免疫。另外，殼聚糖還可顯著促進(jìn)脾臟細(xì)胞生成抗體能力。4增強(qiáng)免疫天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第42頁5降低脂肪和膽固醇心、腦血管疾病，主要誘因是過量膽固醇及其脂質(zhì)在血管內(nèi)壁沉積引發(fā)動(dòng)脈硬化，而且血管變狹窄，血液流動(dòng)不通暢或者是毛細(xì)血管壁變脆造成破裂而造成出血。為預(yù)防心、腦血管病發(fā)生，必須調(diào)整體內(nèi)膽固醇含量。調(diào)整路徑有三條：降低吸收量；改變合成速度；加強(qiáng)降解和排泄。殼聚糖是聚陽離子很輕易與膽汁結(jié)合并全部排除體外，大大降低了膽固醇酶催化活性，妨礙了膽固醇轉(zhuǎn)化吸收。同時(shí)殼聚糖能聚集在帶負(fù)電荷脂肪周圍，形成屏障妨礙脂肪消化酶活化從而妨礙了脂肪消化吸收。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第43頁

利用殼聚糖作為被膜材料制造微膠囊進(jìn)行細(xì)胞培養(yǎng)和人工生物器官，是其主要應(yīng)用方面，借助于殼聚糖聚陽離子特征與海藻酸鈉、羧甲基纖維素等帶負(fù)電性高分子聚陰離子反應(yīng)，可制備不一樣形狀微膠囊，使高濃度細(xì)胞培養(yǎng)成為可能。多孔質(zhì)甲殼素海綿在口腔外科領(lǐng)域用作拔牙創(chuàng)傷、囊摘除、齒科切除部保護(hù)材料，不但可促進(jìn)創(chuàng)傷愈合也輕易脫除，對(duì)細(xì)菌增殖也有一定抑制。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第44頁殼聚糖能夠形成一個(gè)堅(jiān)硬、吸水性生物相容性膜，其吸水性較強(qiáng)，平衡吸水量可達(dá)５０％（Ｗ／Ｗ），殼聚糖膜還含有很好透氧性，殼聚糖可用作眼科敷料，在動(dòng)物試驗(yàn)中發(fā)覺殼聚糖與動(dòng)物眼膜相容性良好，而且能夠生成較多成膠原和成纖細(xì)胞，有利于眼疾治療。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第45頁海藻酸海藻酸(Alginate)是存在于褐藻類中天然高分子，是從褐藻或細(xì)菌中提取出天然多糖，類似于細(xì)胞外基質(zhì)中糖胺聚糖GAGs，無亞急性/慢性毒性或致癌性反應(yīng)，可作為食用食品添加劑，也可作為支架材料用于醫(yī)學(xué)用途，具備良好生物相容性。海藻酸很輕易與一些二價(jià)陽離子結(jié)合，形成凝膠。而且，其溫和溶膠凝膠過程、良好生物相容性使海藻酸適于作為釋放或包埋藥品、蛋白與細(xì)胞微膠囊。當(dāng)其6位上羧基與鈉離子結(jié)合，就組成了海藻酸鈉鹽(SodiumAlginate)。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第46頁自八十年代以來，褐藻酸鈉在食品應(yīng)用方面得到新拓展。褐藻酸鈉不但是一個(gè)安全食品添加劑，而且可作為仿生食品或療效食品基材，因?yàn)樗鼘?shí)際上是一個(gè)天然纖維素，可減緩脂肪糖和膽鹽吸收，含有降低血清膽固醇、血中甘油三酯和血糖作用，可預(yù)防高血壓、糖尿病、肥胖癥等當(dāng)代病。它在腸道中能抑制有害金屬如鍶、鎘、鉛等在體內(nèi)積累，正是因?yàn)楹衷逅徕c這些主要作用，在國內(nèi)外已日益被人們所重視。日本人把富含有褐藻酸鈉食品稱為“長壽食品”，美國人則稱其為“奇妙食品添加劑”。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第47頁海藻酸鈉基本性質(zhì)(1)海藻酸鈉是無臭、無味、淡黃色不定形粉末；(2)海藻酸鈉易溶于水，糊化性能良好，加入溫水使之膨化。吸濕性強(qiáng)，持水性能好，不溶于有機(jī)溶劑；(3)海藻酸鈉穩(wěn)定性以pH值6-11很好。pH值低于6時(shí)析出海藻酸，不溶于水；pH值高于11時(shí)又要凝膠，粘度在pH值7時(shí)最大，但隨溫度升高而顯著下降。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第48頁(4)海藻酸鈉不耐強(qiáng)酸，強(qiáng)堿及一些重金屬離子，因?yàn)樗鼈儠?huì)使海藻酸凝成塊狀，但堿金屬(鈉、鉀)并不會(huì)使海藻酸鈉漿發(fā)生凝凍。(5)海藻酸鈉水溶液遇酸析出海藻酸凝膠。遇鈣、鐵、鉛等二價(jià)以上金屬離子馬上凝團(tuán)成這些金屬鹽類，不溶于水而析出。(6)海藻酸鈉低熱無毒。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第49頁海藻酸應(yīng)用海藻酸是從海帶中提取一個(gè)多聚糖醛酸，多用于醫(yī)藥工業(yè)，作為防肥胖劑和治療胃病新型藥劑有較大醫(yī)用價(jià)值，同時(shí)，也是生產(chǎn)藻酸丙二醇酯、藻酸三乙胺、藻酸雙酯鈉（PSS）等主要原料。海藻酸鉀是一個(gè)從海帶中提取天然多糖碳水化合物，含有降低血脂肪、血糖、膽固醇等功效，當(dāng)前主要用于制藥及保健食品。同時(shí)，海藻酸鉀還是一個(gè)良好牙科印模料及面膜塑形劑，已逐步應(yīng)用于化裝品行業(yè)。海藻酸鈉含有良好血液相容性及在體內(nèi)能夠降解除去等特點(diǎn)，是靶向給藥很好載體材料。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第50頁天然蛋白質(zhì)材料蛋白質(zhì)廣泛存在于動(dòng)物和植物體中，也是人們最早使用生物物材料之一。作為醫(yī)學(xué)材料應(yīng)用，主要是結(jié)構(gòu)蛋白，彈性硬蛋白等。因?yàn)槟z原起源廣泛，尤其是其抗原性低而被廣泛應(yīng)用于醫(yī)學(xué)，纖維蛋白原含有特殊生理功效，如止血、可降解性等亦早為人們所應(yīng)用．故對(duì)其作一簡單慨述。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第51頁天然蛋白質(zhì)材料——纖維蛋白是纖維蛋白原在生理?xiàng)l件下凝固而成一個(gè)材料。纖維蛋白可用不一樣方法進(jìn)行化學(xué)改性，其中包含放射性碘化法、與合成高分子進(jìn)行接枝和在纖維蛋白上進(jìn)行酶固定等。

纖維蛋白主要起源于血漿蛋白，所以含有顯著血液和組織相容性，無毒副作用和其它不良影響。作為止血?jiǎng)?、?chuàng)傷愈合劑和可降解生物材料在臨床上已經(jīng)應(yīng)用很久；它主要生理功效為止血，另外還可顯著促進(jìn)創(chuàng)傷愈合；還可作為一個(gè)骨架，促進(jìn)細(xì)胞生長；并含有一定殺菌作用。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第52頁纖維蛋白在臨床上應(yīng)用形式：纖維蛋白原就地凝固，用于眼科手術(shù)組織粘合劑，肺切除后胸腔填充物和外科手術(shù)中止血

纖維蛋白粉末，用作止血?jiǎng)?，能夠與抗菌素共用，用作充填慢性骨炎和骨髓炎手術(shù)后骨缺損

纖維蛋白海綿，用作止血?jiǎng)?、扁平瘢治療和唾液腺外科手術(shù)后填充物。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第53頁組織代用具，商品名Bioplast，主要用于關(guān)節(jié)成型術(shù)、視網(wǎng)膜脫離、眼外科治療、肝臟止血及疝氣修復(fù)等纖維蛋白薄膜，用于神經(jīng)外科：替換硬腦膜和保護(hù)末梢神經(jīng)縫線；用于燒傷治療：消除頜面竇和口腔間穿孔。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第54頁膠原蛋白現(xiàn)在膠原蛋白正慢慢進(jìn)入美容護(hù)膚領(lǐng)域.膠原蛋白是人體組織結(jié)構(gòu)主要成份之一，也是人體內(nèi)含量最多一個(gè)蛋白質(zhì)，約占人體蛋白質(zhì)總量25-33%，相當(dāng)于人體體重6%，它遍布全身各個(gè)組織器官，如：皮膚、骨骼、軟骨、韌帶、角膜、各種內(nèi)膜、筋膜等，是維持皮膚與組織器官形態(tài)、結(jié)構(gòu)主要成份，也是修復(fù)各損傷組織主要原料物質(zhì)。

天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第55頁天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第56頁膠原是一類研究較深入結(jié)構(gòu)蛋白，在動(dòng)物組織和器官組成中起著主要作用。因?yàn)槠淦鹪磸V泛，并含有生物可降解性、生物相容性和低免疫原性，己廣泛應(yīng)用于藥品載體系統(tǒng)和人造血管、瓣膜等組織工程領(lǐng)域。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第57頁膠原可應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域另一個(gè)主要原因在于它經(jīng)過自聚和交聯(lián)，可形成含有一定強(qiáng)度和穩(wěn)定性結(jié)構(gòu)，用弱酸水提取后可制成各種形式藥品載體系統(tǒng)。膠原吸收和活性物質(zhì)釋放受所用交聯(lián)劑種類和數(shù)量影響。膠原釋放系統(tǒng)主要包含眼科用膠原罩、燒傷和創(chuàng)傷用膠原海綿，用于基因釋放微球、與脂質(zhì)體結(jié)合形成用于藥品釋放復(fù)合物以及透皮釋放控制材料等。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第58頁膠原特點(diǎn)膠原有特定分子結(jié)構(gòu)、大小和氨基酸序列，由3條多肽鏈經(jīng)過氫鍵扭曲而成。由肽鏈改變，它們又可分為十幾個(gè)類型。鑒于三股肽鏈結(jié)構(gòu)差異，己發(fā)覺最少有19種類型膠原，分別位于肌腱、血管、角膜、軟骨等不一樣機(jī)體部位，如Ⅰ型膠原主要存在于皮膚、肌腱組織，Ⅱ型膠原主要存在于軟骨組織。其中Ⅰ型膠原含量最高，藥品載體材料應(yīng)用也就基于這類膠原。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第59頁在機(jī)體內(nèi)，膠原含有結(jié)構(gòu)蛋白功效，可抵抗中性蛋白酶分解作用。但特異性膠原酶可在距N端約四分之一位置斷裂其自然螺旋結(jié)構(gòu)。不一樣類型膠原對(duì)膠原酶分解作用有不一樣敏感性。在三股螺旋結(jié)構(gòu)破裂后，膠原分子可由明膠酶和非專一性蛋白酶深入分解成小肽和氨基酸。在體外，膠原纖維分解可經(jīng)過與組織蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶一起孵育來進(jìn)行，這種方法可用于提取可溶性膠原。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第60頁膠原制備技術(shù)膠原制備技術(shù)歷史較長，方法多樣。膠原是由3條多肽鏈組成大分子。分子之間經(jīng)過共價(jià)鍵搭橋交聯(lián)，形成穩(wěn)定三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，水中溶解度低。有—部分未能共價(jià)交聯(lián)或者在體內(nèi)未成熟膠原可用中性鹽或稀醋酸溶液提取而溶解出來，此部分稱為可溶性膠原，又稱作酸溶性膠原。而大部分膠原都是以膠原纖維形式存在，彼此又相互交叉而成網(wǎng)狀，成為難溶性膠原。對(duì)于難溶性膠原可先用胃蛋白酶消化水解去末端(非螺旋型區(qū)域)肽后再用稀醋酸溶液提取。故難溶性膠原又稱作胃蛋白酶促溶性膠原。膠原提制方法主要有以下幾個(gè)：天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第61頁1可溶性及酶水解性膠原制備以動(dòng)物皮、鱗、骨等結(jié)締組織為原料，經(jīng)酸、堿預(yù)處理后、先用醋酸提取，可制得酸溶性膠原，然后用胃蛋白酶消化，可制得酶促溶性膠原。膠原粗品經(jīng)重復(fù)透析、離心等純化處理后，經(jīng)冷凍干燥可制得酸溶性和酶促溶性制品。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第62頁2人膠原制備近年來隨生物技術(shù)發(fā)展．采取基因重組技術(shù)生產(chǎn)人膠原方法已經(jīng)形成。美國膠原企業(yè)利用特定乳腺表示系統(tǒng)，成功實(shí)現(xiàn)從轉(zhuǎn)基因動(dòng)物奶汁中提取人膠原，并申請(qǐng)了美國和國際專利(PCT，9416570)。將特定乳腺表示系統(tǒng)微量注射到受精卵母細(xì)胞后，移植到哺乳動(dòng)物母體，使其懷胎足月，得到能產(chǎn)生含重組人膠原奶汁哺乳動(dòng)物。這種方式產(chǎn)生人膠原是不含其它類型膠原雜質(zhì)彈性膠原。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第63頁膠原應(yīng)用膠原作為生物材料具備以下優(yōu)點(diǎn)：起源豐富，易于提取純化；非抗原性；可生物降解和生物重吸收；非毒性和生物相容性良好；與生物活性成份含有協(xié)同性；有較高可伸縮性和一定可擠壓性，含有生物可塑性；促進(jìn)凝血，有止血作用；可制備成許多不一樣形式；經(jīng)過交聯(lián)可調(diào)整生物降解性；利用其不一樣官能團(tuán)，可定向生產(chǎn)所需材料；與合成聚合物有相容性。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第64頁其缺點(diǎn)是：純化1型膠原費(fèi)用較高；分離出膠原有可變性，比如交聯(lián)密度、纖維大小、微量雜質(zhì)含量等；其親水性造成其可易于溶脹和較快速釋放；與水解相比較，酶解速率含有可變性；操作復(fù)雜；可能產(chǎn)生副作用，比如牛海綿腦（BSF）和礦化作用。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第65頁1.藥品膠原釋放系統(tǒng)在制備以膠原為載體藥品釋放系統(tǒng)中需加入交聯(lián)劑，比如戊二醛、碳二亞胺、酚基疊氮化物等，方便增加強(qiáng)度、減慢分解，從而延長藥品釋放時(shí)間。以膠原為基質(zhì)系統(tǒng)可制備成膜劑、片劑、海綿、微粒及注射劑等劑型，用于不一樣給藥部位和疾病治療。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第66頁（1）膠原罩（collagenshields）膠原罩是一個(gè)含有眼球形狀膜，用于角膜藥品釋放。普通可將膠原罩浸泡到藥液中5-10min，制得載藥系統(tǒng)，膠原起著藥庫作用。將膠原罩放入眼中，在淚水沖洗作用下遲緩溶解，產(chǎn)生一層生物相容膠原溶液。它可潤滑眼表面，降低眼瞼與角膜間摩擦，增加藥品與角膜接觸時(shí)間，促進(jìn)上皮愈合。該系統(tǒng)可使藥品作用時(shí)間維持24-48h，并可取得較高角膜藥品濃度。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第67頁膠原罩所載藥品常是水溶性抗生素，如慶大霉素、妥布霉素、乙基西梭霉素等。膠原罩作為局部治療藥品載體可讓氧氣自由透過，維持角膜正常代謝過程。用膠原作基質(zhì)處理角膜創(chuàng)傷部位，水腫產(chǎn)生較少，表皮愈合速度和完整情況比用其它普通處方好。這可能是因?yàn)槠淇深A(yù)防角膜細(xì)胞與創(chuàng)傷處接觸，降低角膜細(xì)胞炎癥反應(yīng)緣故。用膠原作為藥品載體不足之處是膠原罩不完全透明，會(huì)降低視力，產(chǎn)生不適。另外，它在眼中能保留時(shí)間也不太長。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第68頁（2）膠原膜將膠原溶液傾倒在平板上，經(jīng)空氣干燥即可得到膠原膜。膜厚普通為0.01-0.5mm。載藥膠原膜慣用于治療局部組織感染及促進(jìn)骨骼生長等用途。將載有四環(huán)素膠原埋植于牙周，抗菌活性可維持10d，在4-7周內(nèi)牙周疾病發(fā)生率顯著降低。這可歸因于四環(huán)素抗菌活性和對(duì)膠原酶水解抑制作用。在用膠原膜作為基因藥品載體研究中，將重組人成骨蛋白-2膠原系統(tǒng)埋植于骨上，可產(chǎn)生骨誘導(dǎo)作用，促進(jìn)骨形成。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第69頁（3）膠原海綿將膠原水溶液經(jīng)冷凍干燥可制得膠原海綿。所用膠原濃度普通為0.1%－5%，可經(jīng)過其濃度來控制凍干膠原海綿多孔結(jié)構(gòu)?？山?jīng)過加入交聯(lián)劑、強(qiáng)性蛋白、纖維結(jié)合素或氨基多糖來增加膠原海綿彈性。因?yàn)槟z原海綿可吸收大量組織滲出液，平穩(wěn)地附著在濕創(chuàng)面上并維持一定濕度，預(yù)防機(jī)械傷害和二次細(xì)菌感染，所以對(duì)治療重度燒傷尤其有效，可作為各種類型創(chuàng)傷敷料，如褥瘡、腿部潰瘍。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第70頁膠原海綿適于短期釋放抗生素（3-7d）。將載有慶大霉素膠原海綿埋植到腹部腐爛處，可降低局部感染，在局部取得較高慶大霉素濃度，而血清中藥品濃度很低。膠原海綿可在幾天后被完全吸收，且不會(huì)出現(xiàn)任何副作用。膠原海綿也可用于釋放重組人成骨蛋白-2以促進(jìn)骨形成。重組人成骨蛋白-2與可溶性膠原結(jié)合主要受交聯(lián)度、pH值和膠原質(zhì)量等海綿特征影響。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第71頁（4）膠原微粒和微柱將膠原載體制備成微粒和微柱可簡化埋植過程，這類藥品系統(tǒng)可經(jīng)過注射方法埋植于體內(nèi)。膠原微粒制備過程包含將膠原溶液分散液體石蠟或油中，乳化后經(jīng)戊二醛交聯(lián)即可制得3-40μm微粒。再將膠原微粒浸泡到藥液中吸附藥品，即得載藥微粒。膠粒對(duì)維生素A、維甲酸、丁卡因、利多卡因、氫化可松、潑尼松龍等親脂性藥品載量可達(dá)10%。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第72頁將膠原制成長1cm和直徑1mm微柱是－種可注射植入藥品釋放系統(tǒng)，這種系統(tǒng)己用于釋放大分子，如干擾素、血漿蛋白及DNA等。膠原作為生物材料，含有生物相容性好、免疫原性較低、在生理?xiàng)l件下可分解、可促進(jìn)細(xì)胞生長和修復(fù)創(chuàng)傷等優(yōu)點(diǎn)，在眼部藥品釋放、治療癌癥注射微粒、釋放抗生素海綿和釋放蛋白藥品微柱等方面己有成功應(yīng)用。通常，藥品膠原載體系統(tǒng)建立是經(jīng)過膠原對(duì)藥品吸附作用來實(shí)現(xiàn)。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第73頁膠原作為骨修復(fù)材料應(yīng)用骨組織含有再生能力，不過新骨組織形成必須滿足三個(gè)條件：①存在骨形成前體細(xì)胞；②有允許骨形成環(huán)境和充分營養(yǎng)；③必須有成骨細(xì)胞附著基底。成人骨髓中含有干細(xì)胞(即間充質(zhì)細(xì)胞)，它們能深入分化成成骨細(xì)胞。在骨髓腔面、骨小梁表面、中央管、穿通管內(nèi)襯、骨膜最內(nèi)層毛細(xì)血管等外周等處罰布有骨原細(xì)胞。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第74頁膠原材料植入體內(nèi)后降解，釋放大量氨基酸于周圍環(huán)境中，在膠原材料表面形成氨基酸庫，為骨形成提供充分營養(yǎng)成份。成骨細(xì)胞從周圍環(huán)境中攝取所需氨基酸，合成并分泌膠原纖維及有機(jī)基質(zhì)，合成膠原纖維作為模板，在富含Ca、P環(huán)境中發(fā)生類骨質(zhì)鈣化，成骨細(xì)胞包埋其中成為骨細(xì)胞，形成骨組織。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第75頁（1）引導(dǎo)性骨再生材料引導(dǎo)性骨再生過程實(shí)際上是應(yīng)用膜技術(shù)，為骨折修復(fù)“誘導(dǎo)成骨”和“傳導(dǎo)成骨”造成良好環(huán)境來完成骨再生修復(fù)過程。當(dāng)前，大量試驗(yàn)研究及臨床應(yīng)用己證實(shí)，應(yīng)用引導(dǎo)性骨再生方法，能夠修復(fù)顱骨、面骨、上下顱骨骨缺損。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第76頁胡曉波等報(bào)道，在引導(dǎo)性骨再生、促進(jìn)骨缺損愈合試驗(yàn)中，膠原膜所起作用可有效地阻止周圍生長較快纖維結(jié)締組織長入骨折部位，而給生長較慢成骨組織提供細(xì)胞分化、增殖空間。該膜含有良好誘導(dǎo)成骨作用原因可能是：①膠原可能更易作骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)載體，參加BMP誘導(dǎo)成骨，②膠原膜網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更易于牢牢吸附BMP，使其在局部發(fā)揮更持久生物活性，②BMP結(jié)合在膜表面，與其它載體相比，使BMP更易與周圍間充質(zhì)細(xì)胞接觸，從而誘導(dǎo)其發(fā)生轉(zhuǎn)化天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第77頁（2）骨組織工程基質(zhì)材料膠原蛋白是生物機(jī)體結(jié)締組織主要成份，是人體蛋白質(zhì)中含量最為豐富蛋白質(zhì)。用適當(dāng)提取方法從動(dòng)物機(jī)體組織提取膠原蛋白，去除其抗原性所在端肽后，可加工成含有良好生物相容性生物材料。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第78頁Kimura等在1984年首先發(fā)覺，在膠原凝膠中培養(yǎng)軟骨細(xì)胞能很好維持軟骨細(xì)胞表型。1989年Wkitanis報(bào)道用包埋與膠原凝膠中軟骨組織進(jìn)行修復(fù)兔關(guān)節(jié)軟骨研究，取得理想結(jié)果。人體骨骼主要功效是支持、承重、力傳導(dǎo)、保護(hù)內(nèi)臟器官等，所以要求組織工程研究支架材料應(yīng)含有一定抗壓、抗張及抗扭轉(zhuǎn)能力，既要有一定強(qiáng)度，又要有一定韌性。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第79頁Maxian將5％HA，10%PLCA與I型膠原復(fù)合形成新型支架材料，改進(jìn)了力學(xué)性能，含有誘導(dǎo)骨再生能力。膠原材料作為組織工程支架，能夠促進(jìn)細(xì)胞合成膠原基質(zhì)。這可能是因?yàn)槟z原作為組織工程支架材料，類似于天然細(xì)胞基質(zhì)，經(jīng)過一個(gè)調(diào)整反饋控制機(jī)制促進(jìn)細(xì)胞膠原合成。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第80頁（3）骨生長因子載體材料新近研究表明，生長因子經(jīng)過刺激成骨細(xì)胞增殖及其活性，調(diào)整局部骨生成作用。在眾多骨生長因子中，BMP最受注目。BMP含有酸性擴(kuò)散性，能夠誘導(dǎo)血管周圍末分化間充質(zhì)細(xì)胞向骨、軟骨發(fā)生可逆分化。但直接將BMP植入體內(nèi)，會(huì)被血液沖走，若僅用BMP修復(fù)骨折而沒有骨架材料，BMP不易固著。許多學(xué)者考慮到如將BMP固定到材料表面，制成BMP／載體植入系統(tǒng)，使BMP遲緩釋放，不停作用于周圍靶細(xì)胞，可誘導(dǎo)更多新骨形成。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第81頁（3）HA粘接材料膠原蛋白含有良好粘接性，臨床上可將其作為粘合劑與其它生物材料如羥基磷灰石(HA)結(jié)合應(yīng)用。此復(fù)合材料既克服了單純膠原抗壓強(qiáng)度不足缺點(diǎn)，又填補(bǔ)了HA顆粒間無粘接力而不易成型、易溢出彌散不足，在動(dòng)物試驗(yàn)和臨床應(yīng)用中都顯示了優(yōu)越性。動(dòng)物試驗(yàn)表明，在修復(fù)骨缺損時(shí)，此混合物易成型、易操作，植入時(shí)HA顆粒無彌散，在有新骨、結(jié)締組織長入和與宿主組織結(jié)合時(shí)不變形，且與宿主組織結(jié)合快，從而固位好。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第82頁在頜面外科，HA慣用于牙齦萎縮或無牙槽患者修復(fù)，以增高、擴(kuò)大牙槽。HA單用時(shí)，因其顆粒間無粘著力，操作因難，不易成形，術(shù)后在功效壓力下常有變形，HA顆粒溢出，創(chuàng)口破裂，使托牙固位和穩(wěn)定性受到影響，用膠原作HA粘接劑后防止了上述不足，可達(dá)滿意效果。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第83頁透明質(zhì)酸透明質(zhì)酸（HyaluronicAcid，以下稱HA）是一個(gè)獨(dú)特線性大分子粘多糖，由葡萄糖醛酸和N-乙酰氨基葡萄糖雙糖單位重復(fù)交替連接而成，（C14H21NO11）n；依據(jù)組織起源不一樣，分子量改變于105-107之間。HA廣泛分布于動(dòng)物和人體結(jié)締組織細(xì)胞外基質(zhì)中，在眼玻璃體、臍帶、皮膚、軟骨和滑液中含量較高，血清中含量最低，與其它天然粘多糖不一樣，HA分子內(nèi)不含硫酸基團(tuán)，也不與蛋白質(zhì)共價(jià)結(jié)合，能以自由鏈形式在體內(nèi)游離存在。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第84頁早期研究認(rèn)為HA僅是一個(gè)細(xì)胞空間填充物，未能引發(fā)人們重視，但在過去10年里，伴隨對(duì)HA結(jié)構(gòu)、性能、生物功效認(rèn)識(shí)深入，HA己成為細(xì)胞生物、病理、免疫學(xué)等領(lǐng)域研究熱點(diǎn)。HA因其高度粘彈性、可塑性、滲透性和良好生物相容性，作為一個(gè)可吸收、可降解生物材料，己廣泛應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和高級(jí)化裝品生產(chǎn)。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第85頁HA物理化學(xué)特征HA含有許多天然粘多糖共有性質(zhì)：呈白色，為無定形固體，無臭無味，有強(qiáng)吸濕性，溶于水，不溶于有機(jī)溶劑。但較其它粘多糖而言，HA有其獨(dú)特性質(zhì)，兼具高分子量和大分子體積特征，因?yàn)橹辨溳S上基團(tuán)之間氫鍵作用，HA分子在空間上呈剛性雙螺旋柱型，在水溶液中HA分子鏈上相鄰NH和COO-殘基之間“水橋“作用，深入加強(qiáng)其剛性；天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第86頁HA比其它任何天然或合成聚合物都含有更強(qiáng)吸水力，以至2％純HA溶液能將剩下98％水緊緊吸住，使得能象膠狀物一樣被提起，但它實(shí)際上是溶液，能被稀釋。HA溶液含有獨(dú)特粘彈性，剪切力對(duì)其粘度值影響很大，溶液粘彈性隨HA分子量和濃度增加而增加，也被認(rèn)為是分子網(wǎng)絡(luò)形成結(jié)果。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第87頁透明質(zhì)酸在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用HA含有許多主要物理特征如高度粘彈性、可塑性、滲透性、獨(dú)特流變學(xué)特征以及良好生物相容性，是一個(gè)臨床上用途十分廣泛生物醫(yī)學(xué)材料。它臨床用途主要表現(xiàn)在一大方面：天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第88頁（1）在臨床診療學(xué)中價(jià)值。因?yàn)樵谠S多疾病發(fā)生、發(fā)展以及愈合等過程中，HA可展現(xiàn)有規(guī)律改變，尤其是作為一個(gè)診療指標(biāo)，HA表達(dá)出它獨(dú)特價(jià)值。臨床上曾推薦使用檢測(cè)HA血清水平作為一些疾病診療指標(biāo)。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第89頁（2）純HA制品臨床使用價(jià)值。業(yè)己公認(rèn)HA凝膠是眼科顯微手術(shù)中必備之物，它應(yīng)用是當(dāng)今眼科顯微手術(shù)中一大里程碑?，F(xiàn)在HA凝膠己被廣泛用于白內(nèi)障囊內(nèi)外摘除術(shù)、人工晶體植入術(shù)、視網(wǎng)膜剝離術(shù)和角膜移植術(shù)等各種眼科手術(shù)。在關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射HA作粘彈性生物補(bǔ)充療法亦己顯示出巨大應(yīng)用潛力。大量臨床應(yīng)用結(jié)果表明，應(yīng)用HA作關(guān)節(jié)腔內(nèi)注射治療骨關(guān)節(jié)病，不但克服了以前用激素治療副作用，而且近期和遠(yuǎn)期效果均優(yōu)于激素，成為治療骨關(guān)節(jié)病首選材料。在各種外科手術(shù)中，HA能有效預(yù)防術(shù)后粘連。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第90頁（3）HA加藥品作緩釋制劑或誘導(dǎo)靶向。HA作為一個(gè)載體，可將各種藥品導(dǎo)向送到各病理部位。讓藥品定位于作用部位同時(shí)遲緩釋放，這么可大大增強(qiáng)藥品療效。當(dāng)前，正在研究或正在臨床驗(yàn)證己有數(shù)十種，期待很快未來就會(huì)投放市場(chǎng)，發(fā)揮巨大作用天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第91頁（4）HA促進(jìn)藥品透皮能力功效HA在皮膚外用藥劑中作載體使用時(shí)，除了含有緩釋藥作用外，還可促進(jìn)藥品透皮能力。因?yàn)镠A含有非凡保濕性能，在皮膚表面形成水化膜可使角質(zhì)層水合軟化，在令皮膚柔軟光滑、細(xì)膩嬌嫩同時(shí)，也增加了藥品分子透皮能力促進(jìn)了皮膚對(duì)藥品吸收。天然高分子生物醫(yī)學(xué)材料論述第92頁（5）生物涂層HA也可用作生物涂層、但迄今用HA作生物涂層并取得滿意結(jié)果只有美國一家專業(yè)HA生物涂層企業(yè)。其基本原理是：HA是人體組織與組織，細(xì)胞與細(xì)胞之間基質(zhì)成份，人體許多細(xì)胞表面有HA