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人體沒有損害，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)使用一段時間后還能自選降解以被體內(nèi)新組織所取代，因此對紡織品原料的選擇、組織結(jié)構(gòu)設(shè)計及性能改進等方面都有要求，下面介紹德國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，但在使用過程中出現(xiàn)的問題是降解以后的產(chǎn)物會引起體內(nèi)局部組織發(fā)炎（由于ph值降低的緣故），因此開發(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排到體外，進而由體內(nèi)長出的新組

2、織替代外來旦已降解的植入物?，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，通過對聚合物的組成、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)提出問題和要求，紡織行業(yè)在對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝和設(shè)備改進的基礎(chǔ)上生產(chǎn)出符合要求的紡織品。現(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)進行生產(chǎn)。ita有一架特殊的雙針床拉舍爾經(jīng)編機，織造時通過改變紗線的原料組成、細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)將會影響到植入物與人體組織的表面相容性及體內(nèi)周圍細胞的生長，采用經(jīng)編技術(shù)經(jīng)過結(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絨，且經(jīng)編織物彈性好，則在反復(fù)應(yīng)力作用下會有非常好的回復(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，但長期使用后仍會出現(xiàn)明顯的缺陷：如缺乏與體內(nèi)組織間的長時間相容性、會發(fā)炎、機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胞中。對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)的細胞要求，由于非織造布結(jié)構(gòu)具有較好的機械性能、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。表面改性當紡織品進入到人體內(nèi)部后與人體組織和血液接觸就出現(xiàn)了相容性問題，因此，必須阻止紡織品對蛋白質(zhì)不恰當?shù)奈眨苑酪粚印吧锬ぁ钡男纬?，并增加體內(nèi)細胞與紡織品的結(jié)合，進而提高植入物與人體的相

5、容性，這可以通過在生物材料表面直接接入功能團，以抑制生物活性物質(zhì)的產(chǎn)生，達到阻止體內(nèi)細胞和蛋白質(zhì)與生物材料的反應(yīng)和促進適當作用產(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)細胞對植入物的結(jié)合作用。這種方法已被應(yīng)用于生產(chǎn)角膜替代物，這種植入物的視覺部分是由硅酮制成，通過經(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步，紡織品材料在醫(yī)療行業(yè)中的應(yīng)用越來越廣。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)療護理用布、病人及病房用布、醫(yī)護人員隔離服和手術(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）來自蝦和蟹等節(jié)足動物的甲殼中，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)痛和促進肌體組織生長等功能，因而創(chuàng)面愈合好。這種縫合線還對胰液、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、眼角膜和牙齒中擔負著個體保護以及保持形態(tài)的作用。骨膠原作為縫合線的特點在于：傷口愈合好，疤痕小，在一些面部精細手術(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、聚酯長絲和多孔聚四氟乙烯纖維等。最新開發(fā)的人造血管多選用生物吸收性材料進行浸漬和涂層，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。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）、力學和化學穩(wěn)定性（即良好的拉伸強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；在傷口處保持一個濕環(huán)境以加速傷口愈合；無毒，不粘傷口，以便拆掉紗布或繃帶時不損傷新生組織；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、不過敏且可減少傷口感染，國際上一些醫(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?shù)膹姸?。日本可樂麗公司生產(chǎn)的聚乙烯醇系中空纖維膜，因適合于高齡透析患者，需求逐漸擴大。東華大學也于世紀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代替肝臟的功能。目前的人工肝只是一個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，對肝昏迷患者進行急救解毒。人工肝用中空纖維膜的制備與人工腎相似國外模擬肝臟功能的研究從世紀年代開始，年人工肝開始臨床應(yīng)用。國內(nèi)東華大學于年代開始研究人工肝，材料采用聚丙烯腈中空纖維膜，與瑞金醫(yī)院合作通過了上海市科委鑒定。 3.人工肺人工肺的作用是部分（或短時間內(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，因此，已廣泛應(yīng)用于臨床。目前世界上有萬病