聚異丁烯及其熱塑性彈性體:怎樣從工業(yè)走向醫(yī)療
發(fā)布時間:2022-02-09 13:37
背景:聚異丁烯嵌段共聚物及其交聯(lián)產(chǎn)物是一類新型的熱塑性彈性體,具有獨特性質(zhì)和優(yōu)異的生物相容性,有望作為醫(yī)用生物材料得到廣泛應(yīng)用。目的:綜述聚異丁烯及其熱塑性彈性體的研究進(jìn)展及應(yīng)用,討論聚異丁烯類材料作為可植入醫(yī)療器材的應(yīng)用前景。方法:應(yīng)用計算機(jī)檢索1958至2019年P(guān)ubMed數(shù)據(jù)庫、Web of science數(shù)據(jù)庫、中國知網(wǎng)和萬方平臺收錄的與聚異丁烯生物材料相關(guān)的文獻(xiàn)。英文檢索詞為"polyisobutylene and block copolymer,polyisobutylene and thermoplastic elastomer,polyisobutylene and biomaterials,polyisobutylene and modification,polyisobutylene and medical application",中文檢索詞為"聚異丁烯,嵌段共聚物;聚異丁烯,熱塑性彈性體;聚異丁烯,生物材料;聚異丁烯,修飾;聚異丁烯,醫(yī)學(xué)應(yīng)用",按納入、排除標(biāo)準(zhǔn)最后共納入文獻(xiàn)65篇進(jìn)行綜述。結(jié)果與結(jié)論:聚異丁烯嵌段共聚物及其交聯(lián)產(chǎn)物具有良好的生物相容性和穩(wěn)定性...
【文章來源】:中國組織工程研究. 2020,24(22)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
聚(苯乙烯-異丁烯-苯乙烯)的結(jié)構(gòu)(M≥N)[7]
SIBS的性質(zhì)取決于分子質(zhì)量及其分布和組成。根據(jù)聚異丁烯-聚苯乙烯等嵌段共聚物大分子構(gòu)造[14-22],Akron大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院(原美國橡膠研究中心[23])的Puskas等將其結(jié)構(gòu)分為3種,第一種是線型和三臂星結(jié)構(gòu),第3種是多臂星結(jié)構(gòu),第3種是枝狀結(jié)構(gòu)[24],見圖3[25]。SIBS是一種物理性能與醫(yī)用級硅橡膠類似的透明材料,由于其具有微相分離和物理交聯(lián)的能力,因此不需要增強(qiáng)填料或化學(xué)交聯(lián)劑[26]。例如,聚異丁烯-聚苯乙烯共聚物的體外測試結(jié)果顯示,該材料具有良好的生物相容性和生物穩(wěn)定性,用煮沸的濃硝酸處理后,物理性質(zhì)不受影響;對照組的聚氨酯結(jié)構(gòu)則被破壞,硅橡膠變脆,抗拉強(qiáng)度減至原先的10%[11]。另一種通過納米碳增強(qiáng)后的聚異丁烯彈性體,抗拉強(qiáng)度達(dá)到原先的2倍以上,不僅具有優(yōu)異的機(jī)械性能,并且親水性得到增強(qiáng),也更加柔軟;植入兔軟組織180 d后形成的組織囊厚度較薄,表現(xiàn)出較好的組織相容性[27]。
SIBS良好的生物相容性、低廉的制造成本、先進(jìn)的性能和可微創(chuàng)植入,使其可應(yīng)用于青光眼和心臟疾病的植入治療。如SIBS微創(chuàng)青光眼引流管(InnFocus MicroShunt?)在體內(nèi)植入實驗中展現(xiàn)出了優(yōu)異的生物相容性[7,36-38]。研究表明SIBS具有優(yōu)越的穩(wěn)定性,在兔體內(nèi)幾乎沒有任何的異物反應(yīng),兔眼植入6個月后的組織學(xué)染色結(jié)果顯示,材料沒有引起炎癥反應(yīng)和組織包囊的形成[38]。經(jīng)過十幾年的不斷改進(jìn)和臨床試驗,青光眼引流管(InnFocus MicroShuntVR)的1年植入成功率已從43%提高到目前的100%[39]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱塑性聚氨酯彈性體改性研究進(jìn)展[J]. 楊舒逸,金懷洋,高山俊,沈春暉. 工程塑料應(yīng)用. 2018(06)
[2]生物醫(yī)用材料及其產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J]. 魏利娜,甄珍,奚廷斐. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2018(01)
[3]“第三代橡膠”熱塑性彈性體特性及應(yīng)用分析[J]. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(05)
[4]烯烴可控/活性正離子聚合新方法與新工藝及其應(yīng)用[J]. 吳一弦,周琦,杜杰,王楠. 高分子學(xué)報. 2017(07)
[5]Akron大學(xué)橡膠合成研究進(jìn)展[J]. 滕雅娣,黃鑫龍. 合成橡膠工業(yè). 2015(04)
[6]我國生物醫(yī)用材料現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 奚廷斐. 中國醫(yī)療器械信息. 2013(08)
[7]我國聚異丁烯的生產(chǎn)及應(yīng)用概況[J]. 韓秀山. 橡膠科技市場. 2009(08)
[8]異丁烯正離子聚合的進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 馬育紅,程斌,楊萬泰,武冠英. 合成橡膠工業(yè). 2003(01)
本文編號:3617104
【文章來源】:中國組織工程研究. 2020,24(22)北大核心
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
聚(苯乙烯-異丁烯-苯乙烯)的結(jié)構(gòu)(M≥N)[7]
SIBS的性質(zhì)取決于分子質(zhì)量及其分布和組成。根據(jù)聚異丁烯-聚苯乙烯等嵌段共聚物大分子構(gòu)造[14-22],Akron大學(xué)高分子科學(xué)與工程學(xué)院(原美國橡膠研究中心[23])的Puskas等將其結(jié)構(gòu)分為3種,第一種是線型和三臂星結(jié)構(gòu),第3種是多臂星結(jié)構(gòu),第3種是枝狀結(jié)構(gòu)[24],見圖3[25]。SIBS是一種物理性能與醫(yī)用級硅橡膠類似的透明材料,由于其具有微相分離和物理交聯(lián)的能力,因此不需要增強(qiáng)填料或化學(xué)交聯(lián)劑[26]。例如,聚異丁烯-聚苯乙烯共聚物的體外測試結(jié)果顯示,該材料具有良好的生物相容性和生物穩(wěn)定性,用煮沸的濃硝酸處理后,物理性質(zhì)不受影響;對照組的聚氨酯結(jié)構(gòu)則被破壞,硅橡膠變脆,抗拉強(qiáng)度減至原先的10%[11]。另一種通過納米碳增強(qiáng)后的聚異丁烯彈性體,抗拉強(qiáng)度達(dá)到原先的2倍以上,不僅具有優(yōu)異的機(jī)械性能,并且親水性得到增強(qiáng),也更加柔軟;植入兔軟組織180 d后形成的組織囊厚度較薄,表現(xiàn)出較好的組織相容性[27]。
SIBS良好的生物相容性、低廉的制造成本、先進(jìn)的性能和可微創(chuàng)植入,使其可應(yīng)用于青光眼和心臟疾病的植入治療。如SIBS微創(chuàng)青光眼引流管(InnFocus MicroShunt?)在體內(nèi)植入實驗中展現(xiàn)出了優(yōu)異的生物相容性[7,36-38]。研究表明SIBS具有優(yōu)越的穩(wěn)定性,在兔體內(nèi)幾乎沒有任何的異物反應(yīng),兔眼植入6個月后的組織學(xué)染色結(jié)果顯示,材料沒有引起炎癥反應(yīng)和組織包囊的形成[38]。經(jīng)過十幾年的不斷改進(jìn)和臨床試驗,青光眼引流管(InnFocus MicroShuntVR)的1年植入成功率已從43%提高到目前的100%[39]。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熱塑性聚氨酯彈性體改性研究進(jìn)展[J]. 楊舒逸,金懷洋,高山俊,沈春暉. 工程塑料應(yīng)用. 2018(06)
[2]生物醫(yī)用材料及其產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀[J]. 魏利娜,甄珍,奚廷斐. 生物醫(yī)學(xué)工程研究. 2018(01)
[3]“第三代橡膠”熱塑性彈性體特性及應(yīng)用分析[J]. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(05)
[4]烯烴可控/活性正離子聚合新方法與新工藝及其應(yīng)用[J]. 吳一弦,周琦,杜杰,王楠. 高分子學(xué)報. 2017(07)
[5]Akron大學(xué)橡膠合成研究進(jìn)展[J]. 滕雅娣,黃鑫龍. 合成橡膠工業(yè). 2015(04)
[6]我國生物醫(yī)用材料現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J]. 奚廷斐. 中國醫(yī)療器械信息. 2013(08)
[7]我國聚異丁烯的生產(chǎn)及應(yīng)用概況[J]. 韓秀山. 橡膠科技市場. 2009(08)
[8]異丁烯正離子聚合的進(jìn)展及應(yīng)用[J]. 馬育紅,程斌,楊萬泰,武冠英. 合成橡膠工業(yè). 2003(01)
本文編號:3617104
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