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可降解的生物医学材料有哪些

发布时间:2023-04-02 00:02:40

Ⅰ 可降解材料有哪些

环境降解塑料大体分为两类:光降解、生物降解(还有一种是光-生物闹羡双降解)。其中,光降解塑料是塑料液誉拍分子中引入光增感基团或在材料中添加光增虚神感助剂等;生物降解材料主要为天然高分子如纤维素等改性物;在塑料中添加淀粉等天然生物降解物质或化工合成聚己内酯、聚己二醇等降解物质等。
pet/pe/bopp是三种塑料组合而成复合阻隔气体材料,与此不沾边。
PET 聚对苯二甲酸二乙酯;矿泉水瓶
PE 聚乙烯; 大棚塑料膜
BOPP 双向拉伸聚丙烯膜;

Ⅱ 生物可降解塑料有哪些

纬柏生物PCL,低温降解材料,熔点低,韧性好,可做医疗低温版,3D打印耗材,热熔胶等

Ⅲ 医用高分子材料有哪些

医用高分子材料是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料,其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然,包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等;合成医用高分子材料是通过化学方法,人工合成的用于医用的高分子材料,目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。

按照材料的性质,医用高分子材料可分为非降解和可生物降解两大类。其中非生物降解的材料包括:聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、硅橡胶、聚氨酯、聚醚醚酮等,其在生理环境中能够长期保持稳定,不发生降解、交联和物理磨损等,并具有良好的力学性能。该类材料主要用于人体软伏滚、硬组织修复和制造人工器官、人造血管、接触镜和黏结剂等。可降解生物材缺慧余料包括:胶原、脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚乳酸、聚己内酯、聚磷腈等,这些材料能在生理环境中发生结构性破坏,且降解产物能通过正常的新陈代谢被机体吸收或排出体外,主要用于药物释放载体及非永久性植入器械。

医用高分子材料多用于人体,直接关系到人的生命和健康,一般对其性能的要求是:①安全性:必须无毒或副作用极少。这就要求聚合物纯度高,生产环境非常清洁,聚合助剂的残留少,杂质含碧祥量为 ppm级,确保无病、无毒传播条件。同时其高分子化合物本身以及单体杂质、降解或磨损产物不对身体产生不良影响。②物理、化学和机械性能需满足医用所需设计和功能的要求。如硬度、弹性、机械强度、疲劳强度、蠕变、磨耗、吸水性、溶出性、耐酶性和体内老化性等。以心脏瓣膜为例,最好能使用25万小时,要求耐疲劳强度特别好。此外,还要求便于灭菌消毒,能耐受湿热消毒(120~140°C)、干热消毒(160~190°C)、辐射消毒或化学处理消毒,而不降低材料的性能。不同性能的医用高分子材料可根据其具体情况选择合适的灭菌方式。③适应性:包括与医疗用品中其他材料的适应性,材料与人体生物相容性、血液相容性及组织的相容性。材料植入人体后,要求长时期对体液无影响;与血液相容性好,对血液成分无损害,不凝血,不溶血,不形成血栓;无异物反应,在人体内不损伤组织,不致癌致畸,不会导致炎症坏死、组织增生等。④特殊功能:不同的应用领域,要求材料分别具有一定的特殊功能。例如:具有分离透析机能的人工肾用过滤膜、人工肺用气体交换膜,以及人造血液用吸脱气体的物质等,都要求有各自特殊的分离透过机能。在大多数情况下,现有高分子材料的表面化学组成与结构很难满足上述要求,通常要采用表面改性处理,如接枝共聚,以改进其抗凝血性等性能。此外,医用高分子材料还需要优异的加工成型性,易加工成需要的复杂形状的。

Ⅳ 可降解材料的分类有哪些

按降解的外因因素来分,可分为:
1.光降解材料:由于太阳光的作用而降解;
2.生物降解材料:由于真菌、细菌等自然界微生物的呼吸作用或化能合成而降解,最终分解为二氧化碳和水;
3.环境降解材料:在光、热、水、污染化合物、微生物、昆虫、机械力等自然环境条件作用下降解。
影响材料降解性能的因素很多,具体有如下几种:
pH值对高分子材料降解的影响
Mader等认为pH值的变化对共聚物链的水解速率有很大的影响,但是降解的速率在生物体内的不同部位没有很大的差异。共聚物的降解可形成一个酸性的微环境,促使共聚物进行自催化,从而导致其降解的加
温度对高分子材料降解的影响
在实验中很少能看出材料的降解与温度有什么样的关系,这是由于体外的实验常是模拟体温进行的,而人体体温也变化不大。但是,在体外实验过程中,有时为了实验的需要,可以适当升温,以缩短实验周期。但是在加速降解过程中温度不可太高也不可太低,因为聚合物在温度过高时会发生副反应;温度过低时,达不到加速降解的目的。所以,为避免温度和空气流动对可降解材料造成影响,可降解材料都保存在低温密封环境中
分子量对高分子材料降解的影响
Wu等人认为材料的水解速度受到共聚物的分子量及分布的影响变化显着。这主要是因为每个酯键都可能被水解,而分子链上的酯键水解是无规则的,当聚合物分子链越长时,它能够发生水解的部位越多,那么降解越快越快。
材料结构对高分子材料降解的影响
酸酐和原酸酯易水解。Li等认为,由于梳状共聚物的质量和分子量降低快是由于骨架具有极性,有利于酯键的断裂。所以梳状分子共聚物的降解速度比线状分子大。
单体的组成比例对高分子材料降解的影响
材料的降解行为于材料的物理性质和化学性质有关,聚合物的极性、分子量及其分布等都影响着材料降解性能。Wu等经研究后认为共聚物的降解与共聚物的分子量、结晶度等有很大的关系。如乙交酯和丙交酯共聚物结晶度低于两单体各自的均聚物的结晶度。
乙醇酸比乳酸亲水好,因此,含乙交酯多的PGLA共聚物亲水性较富含丙交酯多的PGLA共聚物亲水性要好,从而降解速度快。亲水性聚合物吸水量大,材料内部分子能够与水分子充分接触,降解速率快。反之,疏水性聚合物材料内部分子与水分子接触少,降解速率慢。

Ⅳ 求:淀粉可降解材料的入门储备知识

目前被广泛研究的完全生物可降解材料主要包括聚3-羟基丁酸
戊酸共聚物(PHBV)、聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)、聚丁二酸丁二
酯(PBS)以及淀粉塑料。PHBV 由微生物合成,难于实现大规模工业
生产,昂贵的价格限制了其应用范围。PBS 的玻璃化转变温度低,可
增塑其它生物降解材料以降低玻璃化转变温度和增强柔韧性,但在加
工成膜时抗撕裂性极差。热塑性淀粉研究相对成熟,但因种类、来源
和加工工艺不同而造成明显耐和神的性能差异,质量稳定性难于控制,同时
抗水性差是制约其发展的主要问题。PLA 具有好的机械性能(高强
度和高模量)、透光性能、阻隔性能、耐水性能、印刷性能,多项指标与
石油化工塑料的性能相当,是理想的包装用塑料。随着聚乳酸生产规
模的扩大和生产工艺的改进,其价格逐渐降低,使利用聚乳酸开发包
装材料成为可能。但是,聚乳酸包装材料的价格仍然偏高,而且强度、
热稳定性能等仍需进一步改善,其广泛使用必须在上述关键技术上取
得突破。
在保证聚乳酸包装材料现有使用性能的同时为了进一步提高其
力学性能、热稳定性及阻氧与阻湿性等,主要采用共聚和控制聚乳酸
的结构以及物理共混法改性两类方法。将丙交酯通过与其它单体或
聚合物进行共聚,可调控材料的亲疏水性、结晶性能和生物降解周期
等,同时可控制备具有特殊结构(如星形结构、三臂和四臂共聚物等)
的新型材料可降低材料的玻璃化转变温度和熔融粘度等。但是,由于
这类方法在生产工艺上难于实施和控制并且成本太高,目前主要应用
于生物医学材料,在包装材料领域罕被报导。物理共混是经济、简便、
易行的材料复合改性方法。采用丙三醇、柠檬酸酯、低分子量聚乙二
醇等作为增塑剂,降低了聚乳酸的玻璃化转变温度,提高了材料断裂
伸长率和韧性,但弹性模量和拉伸强度明显降低。采用PCL、PBS 等
生物可降解高分子共混改性聚乳酸,能显着提高断裂伸长率和韧性,
但材料其它力学性能降低,而且成本高于纯聚乳酸产品。将天然高分
子(如各种纤维、淀粉、大豆蛋白等)填充于聚乳酸,虽然降低了成本,
但是材料的机械性能和热性能整体下降,还导致了吸湿性强、质量不
稳定、低热稳定性、低透明度等缺点。采用碳酸钙等无机增强剂可明
显提高聚乳酸材料的机械性能,但两者间的弱相容性极大损害了材料
的柔韧性。聚合物纳米复合材料由于纳米尺度效应而能够产生突出
的性能,成为材料科学研究的热点。采用纳米无机纤维和粒子及层状
硅酸盐改性聚合物,显示出比常规无机粒子更高的增强效果,还增强
了材料的耐热性、阻燃性和气体阻隔性等。但是,聚乳酸与多数无机
纳米粒子相容性不高,无机纳米粒子在基质内易自聚集且层状硅酸盐
难于被剥离,虽然也能够增强材料但填充量不高并急剧降低了材料的
韧性。虽然可以通过表面接枝修饰无机纳米粒子加以解决,但是目前
这类方法尚需完善而且很难大规模实施。此外,无机纳米粒子的生物
相容性尚需进一步证实,在食品包装材料方面的应用值得商榷。
聚乳酸作为包装材料在国外被广泛研究,许多产品也已进入实际
应用;国内的聚乳酸包装材料的研究相对滞后,市场化规模有限。目
前日本是聚乳酸包装材料最大的研发中心,而聚乳酸包装材料的技术
趋势以包装容器与层状产品为主。
国外自1992 年申请聚乳酸包装应用的第1 件专利起共公开了
121 个专利族并衍生出246 个专利,专利申请量于2000 年开始持续
增长,在2002 年达到最高峰后趋于平稳。国内专利申请较晚,数量相
对过少,专利数量仅占3%。聚乳酸包装应用专利的主要申请国为日
本、芬兰、意大利、德国、美国和英国。日本是主流研发中心,专利数量
最多(达107 个专利族棚厅),表明日本抢占聚乳酸包装材料国际市场的战
略动向,而且日本在中国申请的专利也达到总量的33%。聚乳酸包
装应用专利的国外申请人以国际大公司为主。日本三菱塑料株式会
社的数量最多(专利族达30 个),涉及层状板材、片材及薄膜等,日本
柯尼卡株式会社位于第二(专利族达18 个),主要开发餐盘、食品包装
用容器及薄膜、农用肥料袋、垃圾袋、包装带等制品,两公司的研究领
域代表了聚乳酸包装材料的最新动态。检索中国专利数据库,聚乳酸
包装应用专利的国内申请人只有1 个(平湖市比例包装材料有限公
司),而国外申请人有7 个,均为国际着名大公司。这表明我国企业对
聚乳酸包装应用的投入极少,有实力的相关公司还未涉足。
DERWENT分类公开聚乳酸包装材料专利主要包括:① B29C-
塑料成昌亏型或连接、塑性状态物质成型及成型产品的后处理;② B29D
-用塑料或塑性状态的物质生产特殊制品;③ B29K-关于成型材料
与小类B29B、C 或D 有关的分类;④B32B -层状产品,即由扁平或
非扁平的薄层(泡沫状、蜂窝状)构成的各种薄膜、板材等产品;⑤
B65D -物体或物料贮存或运输的容器(如袋、桶、瓶、箱盒、罐头、纸
板箱、板条箱、圆桶、罐、槽、料仓等)及附件、封口配件、包装元件和包
装件;⑥ C08G -用碳-碳不饱和键以外的反应得到的聚合物;⑦
C08J -加工、配料的工艺过程;⑧ C08L -聚合物组合物;⑨D01F -
制作人造长丝、线、纤维、鬃或带子,专用于生产碳纤维的设备。聚乳
酸包装材料的应用领域在不断扩展,涉及食品保存材料、医用配制品、
垃圾收集或清除品、涂料组合物、织物、家居覆盖材料、绳子、电刻等领
域。在中国,国内申请人涉及的领域为食品包装用的包装袋、复合膜
和容器,国外申请人主要为生物可降解薄膜、层状薄膜袋、拉伸成型的
模塑制品、成型制品的方法、聚酯材料制备及电设备的外壳或结构零
部件等。整体来看,聚乳酸包装材料的热点集中于B65D、B32B,即包
装容器和层状产品(薄膜、板材),预计国外近几年将会在这两大领域
中形成较大产业。

Ⅵ 可降解材料有哪些

1、光降解型塑料

是指在紫外线的影响下聚合物链有次序地进行分解的材料。大多数聚合物并不吸收285NM以上波长的光能,但是,如果在聚合物中加入光敏感基团或添加具有光敏感作用的化学助剂,可加速光氧化反映的过程,使之快速发生降解。

2、生物降解型塑料

从生物降解过程看分为完全生物降解性和生物崩坏性塑料两大类;从制备方法考虑又可分为生物发酵合成、化学合成、利用动植物天然高分子或矿物质等四种。

3、光、氧化/生物全面降解性塑料

是结合光降解、氧化降解与生物降解等多方面降解作用,以达到完全降解的作用,它是当前世界降解塑料的主要研究开发方向之一。这种塑料在美国的研究已有了较败腔好的成绩,在我国仍然还是一项较为困难的研究课题之一。

4、热塑性淀粉树脂降解塑料

将淀粉分子变构而无序化,形成具有热塑性的淀粉树脂,再加察枣衫入极少量的增塑剂等助剂,就是所谓的全淀粉塑料。其中淀粉含量在90%以上,而加入的少量其他物质也是无毒且可以完全降解的,所以岩段全淀粉是真正的完全降解塑料。



(6)可降解的生物医学材料有哪些扩展阅读:

主要用途

1、农林渔业,地膜,保水材料,育苗钵,苗床,绳网,农药和农肥缓释材料。

2、包装业,购物袋,垃圾袋,堆肥袋,一次性餐盒,方便面碗,缓冲包装材料。

3、体育用品,高尔夫球场球钉和球座。

4、卫生用品,妇女卫生用品,婴儿尿布,医用褥垫,一次性胡刀。



Ⅶ 完全生物降解材料的3.3、医用生物降解材料

医用材料不仅需要有医效,而且还要安全、无毒、无刺激性,与人体有良好的生物相容性。医用生物降解材料是指完成医疗功能后,可被生物体内的溶解酶分解而吸收,生物降解塑料已被广泛用于手术缝合线、人造皮肤、矫形外科、体内药物缓释剂和吸收性缝合线等领域。
3.3.1、外科手术缝合线
理想的缝合线应在体卖清内有良好的适应性、无毒、无刺激性,且在体内保持一定时间的强度后能被组织吸收,其缝合、打结性能以及柔性等方面都应符合操作要求。以前使用的羊肠线易产生抗原体反应,在人体内的适应性不太理想,且保存不便。研究表明,甲壳素与壳聚糖制成的医用缝合线可被体内溶菌酶分解,生成CO2排出体外,生成糖蛋白可被组织吸收,免除了手术后拆线的麻烦,减轻了病人的痛苦。在尿、胆汁、胰液中能保持良好的强度,使用后自行吸收,不引起过敏,还能加速伤口愈合。
3.3.2、人造皮肤
人的皮肤是一种再生能力很强的组织,但大面积的烧伤则不能单靠自身皮肤或自体移植皮肤来愈合,需要人造皮肤作为治疗过程中的一种暂时性的创面保护覆盖材料来帮助愈合。
人造皮肤的作用有:防止水分与体液经创面蒸发与流失;防止感染;能促进肉芽或上皮成长,促进治愈。人造皮肤还要可以消毒和灭毒,防止细菌感染,且不能对人体有害。现在大量商业用的人造皮肤有胶原蛋白、甲壳素、聚L-亮氨酸等酶催化生物降解材料。
3.3.3、药物缓释剂
药物口服后进入中槐前人体,在血液中的浓度必须达到一定的程度才可以起生理活性作用,当药物的血药深度高过一定的限度时,会出现副作用,而当血液中的药物被肌体代谢排出体外后,血药浓度下降不具备药效。用生物降解高分子材料制作的药物缓释剂,可使药物保持在人体内长期恒量释放,提高了疗效,对于癌症、心脏病、高血压等的长期治疗方便而有效。
除上述用途外,医用生物降解材料还可用于骨折固定材料、人工肾、医用抗粘剂等用途。
4、结语
随着石油资源的不断减少和人类对其环境的重视,生物降解高分子材料愈来愈受到人们的重视。完全生物降解明耐高分子材料由于其生产成本太高,用途难以进一步扩大,而淀粉基降解塑料在淀粉基降解后,残余的碎片并不能完全降解,其分解产物是否会造成二次污染尚不明确。如何解决目前的环境问题,笔者认为首先应强调废旧塑料的回收、分类、加工,使有限的资源循环利用;其次是研究完全生物降解性高分子材料,利用价廉易得的原料经微生物的发酵和利用转基因植物生产生物降解性高分子材料。

Ⅷ 绿色降解的生物相容性材料有什么

引言:美国食品药品监督管理局(FDA)目前已批准的可用于体内可降解高分子聚合物有聚乳酸(PLA)、聚羟基乙酸(PGA)、聚(ε-己内酯)(PCL)、聚羟基丁酸酯(PHB)及它们的嵌段共聚物。

聚羟基丁酸酯(PHB)是绿色降解的生物相容性材料

聚羟基丁酸酯与植物纤维混合可以降低成本。聚丙烯成本约为每公斤2美元,聚羟基丁酸酯每公斤约5美元,而如果与木屑混合,就降低了产品成本,并赋予产品以特殊特性。聚羟基丁酸酯是一种固态原料,可以用于生产热注塑产品,制造如瓶帽、钢笔、玩具、食品盒和化妆盒等;也可压制成薄板和纤维板,以满足汽车业的需要;还可以生产泡沫塑料。传统塑料降解需要100年,用聚羟基丁酸酯生产的产品只要12个月就能分解,释放出的只有水和二氧化碳。

Ⅸ 有什么可降解的材料

这个我知道。让我说两句。行谨
PLA聚乳酸是目前最广泛,也是投入研究应用最多的可降解材料,又称聚丙交酯,由淀粉原料制成。大致原理为淀粉原料经由糖化得到葡萄糖,再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸,再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。
PBAT同样为比较广泛,投入研究和使用的降解材料,称为聚己二酸或对苯二甲酸丁二酯,是己二酸丁二醇酯和对苯二甲酸丁二醇酯的共聚物,兼具PBA和PBT的特性,既有较好的延展性和断裂伸长率,也有较好的耐热性和冲击性能;此外,还具有优良的生物降解性。
PBS相信很多人没听说过,因为它没有前面两者广泛,比较稀少,它称为聚丁档丛基二酸丁二醇酯,耐热性能好,热变形温度和制品使用温度可以超过100℃。其原料来源既可以是石油资源,也可以通过生物资郑李源发酵得到。
希望能帮到你,谢谢。

Ⅹ 除了稻壳纤维之外还有什么可生物降解的环保材料各有什么优缺点

生物降解指材料在生物体内通过溶解、酶解、细胞吞噬等作用,在组织长入的过程中不断从体内排御顷世出,修复后的组织完全替代植入材料的位置,而材料在体内不存在残留的性质。包括:
1. 生物降解金属材料
生物降解金属医用材料是指金属植入物在辅助并完成生物组织修复的过程中,在生物体内逐渐腐蚀直至完全溶解的一类金属材料,同时材料的腐蚀产物对生物体不会产生或产生轻微的宿主反应。因此可生物降解金属材料的主要组成乎毁元素应为可被生物体通过新陈代谢排出体外的基本金属元素,并在生物体内具有一定的腐蚀速率。
生物降解金属材料主要包括纯镁及镁基合金、纯铁及铁基合金、纯锌及锌基合金、钨和(钙基、锌基和锶基)大块非晶合金等。
2. 生物降解无极非金属材料
生物镇肢陶瓷在生理环境中产生的结构或物质衰变,其产物被机体吸收利用或通过循环系统排出体外,称为陶瓷的生物降解。生物可降解或生物可吸收陶瓷材料植入骨组织后,材料通过体液溶解吸收或被代谢系统排出体外,最终使缺损的部位完全被新生的骨组织所取代,而植入的生物可降解材料只起到临时支架作用。在体内通过系列的生化反应一部分排出体外,一部分参与新骨的形成。
目前广泛应用和研究的可降解和吸收的生物陶瓷主要是指磷酸钙类生物陶瓷材料,它包括磷酸三钙、磷酸四钙和羟基磷灰石以及它们的混合物等,这类磷酸钙类陶瓷材料植入体内后经过一段时间,可部分或全部吸收,发生陶瓷生物降解,其中生物降解显着的为β-磷酸三钙(β-TCP)陶瓷,它具有良好的生物降解性、生物相容性和无生物毒性,当其植入人体后,降解下来的 Ca、P 能进入活体循环系统形成新生骨。

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