医用纺织品材料新进展

维普资讯 http://www.cqvip.com 医用纺织品材料新进展　马塞　随着医疗和纺织技术的创新以及电子设备的小型化，生　物医学纺织品的使用日益广泛。本文介绍了此类纺织品的一　些性能进展。　萌芽中的市场　尽管生物医学纺织品的各个应用领域都在不断发展，但　这些应用都取决于纤维（或混合纤维）的性质以及这些纤维　加工而成的结构。生物医学纺织品纤维包括合成纤维和天然　纤维。人们研制出超吸收性纤维，该纤维通常由丙烯酸脂共　聚物制成，可吸收自身重量５０倍的水。这种超吸收性纤维可　用于尿失禁护理用品以及有大量渗出物排出的伤口敷料。　可吸收纤维的地位日益提高。这种纤维可在体内一定时　间内保持机械性能，使用最为广泛的可吸收纤维为聚乳酸和　聚乙醇酸及其共聚物。其它还包括：聚已酸内酯共聚物和聚　二恶烷酮及其共聚物。这些材料经过专门设计，可在预定的　时问（数周或数月）内发挥作用，随后降解。　这些纤维因水解而显著降解前，均可维持原有性质。其　降解动力学受水解过程化学反应以及水对纤维的渗透作用的　影响。．因此，实际的降解过程取决于多种因素，包括聚合物　或共聚物的种类以及周围组织的性质和温度。尽管降解速度　取决于主要所用聚合物或共聚物的种类，但人们越来越意识　到纤维加工条件对于降解过程的影响。这些条件包括挤出工　艺环境和后续拉丝（伸展）过程。反过来，这些条件也可影　响纤维的形状和内部结构，而这些也是影响水渗透速度的因　素。当然，降解产物必须对人体无害，有些人担心某些共聚　物降解会产生一些毒性产物。ｍ　可吸收纤维如可吸收缝线的优点在于：缝线会随着术后　伤口的愈合而逐渐降解，因此无需通过再次手术取出。用于　组织重建的支架是该纤维的另一个应用领域。　纺织品纤维结构　目前人们使用多种不同类型的纤维构成（见表１），纤维　的类型可影响纤维的尺度稳定性、孔隙率、特定方向上的强　度以及维持不同三维形状的能力。纺织品在生物医学领域的　主要吸引力在于这些纺织品可选用大量不同类型的纤维制成，　而且目前多种加工机械均可生产各种纺织品。图ｌ中人造动　脉网的纺织品成分由聚酯纤维经编而成。　●■　箧疗保健兽县２０ｏ７．１２　表ｌ　纺织品在生物医学中的应用　机织品　血管植入物、敷料、膏药、组织工程支架、医院床上用　品和病号服、手术衣　针织品　血管植入物、人造肌腱和韧带、支架、加压绷带、手术袜　编织品　人造韧带、缝线　　Ｉ无纺布　伤口敷料、手术衣、尿失禁垫片、尿布、卫生巾　Ｉ刺绣纺织品　植入物、组织工程支架　一　图１人造动脉网　一般说来，机织品尺度最为稳定，但对于植入物而言，　如果术中剪切，则织物可能发生磨损，带来日后器械故障的　危险。在针织品中，经编针织品（沿织物生成方向进线）使　用更为广泛。其结构更为稳定，功能更为多样。编织品由三　根以上的线交织而成，因此纤维可以斜纹形式互相交叉。织　品为扁平形或管形。无纺布由无定向单纤或纤维织物构成，　许多无纺布都是一次性使用的。　刺绣纺织品的结构十分有趣。刺绣纺织品为基础织物上　添加刺绣图案制成，基础织物随后通过溶解去除。基础织物　通常为聚乙烯醇，聚乙烯醇溶于水中，留下刺绣结构（多为　聚酯纤维）。如果设计合理，留下的刺绣结构可连为一体，并　保持尺度稳定。刺绣结构可根据具体患者的需要任意定制。　图２显示了聚酯缝线形成的刺绣结构，可用于肩部重建。　图２用于患者肩部大范围组织重建的刺绣图案　最新进展　表面修饰。纺织品技术的一项重要进展就是通过气相等　维普资讯 http://www.cqvip.com 学　离子体处理技术改进纺织品的表面性质。【：气相等离子体由正　负离子、电子、自由基、紫外线辐射和多种电子激发分子混　合剂的绷带。随着感染伤口的肿胀，增长型绷带也会膨胀。　绷带内孔扩张，释放伤口愈合剂。伤口开始愈合后，肿胀减　轻，绷带收缩，停止释放伤口愈合剂。这样，增长型纤维即　可控制控制药物的释放。增长型纤维还可用于加压绷带和动　脉假体中。　形状记忆。将来，由形状记忆聚合物　制成的纺织品可能　在缝线和支架领域发挥越来越重要的作用。形状记忆材料能　“记住”永久形状以及当前的暂时形状。外界刺激（如温度升　高）可触发材料由暂时形状向永久形状转变。这样，即可通　过较小的切口将形状记忆植入物以暂时的压缩形态放人体内。　合而成。气相等离子体处理的效果取决于气体种类、纺织品　类型、等离子体箱内压力、电源的频率和功率以及处理的温　度和时间。　与传统涂层技术不同，这种处理无需溶剂，因而更适合　生物医学领域。经过处理，纺织品表面可具有更好的生物相　容性。通过氧等离子体处理，可使聚丙烯纺织品的疏水表面　变为亲水表面，从而用于人体内。利用氟化气相等离子体处　理过的纺织品制造人造动脉的内壁，可减少血小板在动脉壁　上的粘附，避免血液循环受阻。　组织工程支架。纺织品在构建组织工程支架中发挥了日　益重要的作用。构建支架时要求：体内或体外组织再生或替　代所需细胞能够在粘附到支架上，并且可以增殖，营养物质　容易到达细胞，而代谢废物能够被带走清除。因此，支架的　表面性质和孔性对于支架的功效极为关键。表面性质可通过　与适当的气相等离子体接触进行改进。孔性取决于纺织品的　结构。机织结构具有尺寸和形状规则的孔。无纺布的孔性变　异很大。经编结构用于需要高弹性形变的部位，例如用于持　续承受动态应力的器官加强。现在，可通过某些技术促进细　胞在特定方向上的生长。有些无纺布也可进行纤维梳理，这　样其组成纤维和纤维问孔就能具有相同的方向，从而促进细　胞的定向生长。人们开发的凹槽纤维可能具有相似的效果：　细胞将沿着这些纤维的管道生长。　永久支架。有时，术后需要放置永久性纺织品支架，通　常是为了在细胞完全再生、伤口愈合后对组织进行加强。这　些支架可由多种合成纤维制成。但是，很多情况下，支架日　后会变得多余，最好能够取出。现在，越来越多的支架采用　可吸收纤维制成，因此，无需进行支架取出手术。而且，随　着人们对于这些纤维体内有效使用寿命控制能力的不断提高，　以及对于特定组织修复所需最佳纤维结构的更多了解，手术　效果也将大为改善。　加工技术。对于横截面在１００　ａｍ数量级以下的纤维，加　工技术对于医疗纺织品结构特别是组织工程支架结构的影响　逐渐显现。这些纳米纤维可经电纺工艺制成。将聚合物熔体　或溶液置于５～３０　ｋＶ左右的静电场内，在电场的作用下，液　态聚合物形成精细射流，喷射到接地目标上。冷却或去除溶　剂后，这些精细射流可形成精细纤维织物。通过控制织物的　结构，可即刻获得所需设计的支架。　未来发展　增长型纤维。纤维技术领域一项激动人心的进展就是增　长型纤维的出现。与传统纤维不同，这种纤维伸缩时会发生　膨胀，从而增大内孔容积。英国博尔顿大学的研究人员将聚　四氟乙稀、聚丙烯和尼龙等聚合物制成的增长型纤维加工成　针织或机织纺织品。［３１增长型纤维的一项应用为含有伤口愈　如果设计合理，植人物达到体温后，就能变成它所“记忆”　的永久形状。这些材料还可进行生物降解，因此无需再次手　术取出植人物。　电子设备。微型电子设备与纺织品的整合（现已用于防　护服行业中）将会对医疗纺织品行业产生影响。电子设备在　纺织品植人物中的应用如由纺织品制成的人造动脉、支架和　心脏瓣膜中使用的探测器。当植人物开始失效时，这些设备　会气道警报器的作用，发出电脉冲或释放药物，至少暂时解　决问题。　药物控释。纺织品有望在特定部位药物控释方面发挥重　要的作用。前面已经提到了增长型纺织品在这方面的应用前　景。纺织品崩解时，可吸收纺织品中以添加剂形式存在的药　物逐渐释出。另一项令人关注的发明就是将可溶性玻璃纤维　用于各种浓度和释放时间条件下的药物控释。［５１　生物医学纺织品未来的成功将带来无数种随时可以生产　的纺织品材料，例如在一天内定制材料的结构及其组成纤维　的性质。因此，纺织品作为医疗器械不仅前途光明，而且已　经开始崭露头角。　参考文献　［１］Ｓ．Ｒａｍａｋｒｉｓｈｎａ，“Ｔｅｘｔｉｌｅ　Ｓｃａｆｆｏｌｄｓ　ｉｎ　Ｔｉｓｓｕｅ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，”Ｓｍａｒｔ　Ｆｉｂｒｅｓ，Ｆａｂｒｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｌｏｔｈｉｎｇ（ｅｄ．Ｘ．Ｔａ０），Ｗｏｏｄｈｅａｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，　Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＰＰ．２９１—３１３，２００１．　［２］Ｃ．一Ｄ．Ｒａｄｕ，Ｐ．Ｋｉｅｋｅｎｓ　ａｎｄ　Ｊ．Ｖｅｒｓｃｈｕｒｅｎ，“Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｍｏｄｉｉｆｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｔｅｘｔｉｌｅｓ　ｂｙ　Ｐｌａｓｍａ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ，”ｉｎ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｆｉｂｒｅｓ　ａｎｄ　Ｔｅｘｔｉｌｅｓ（ｅｄｓ．Ｃ．Ｍ．Ｐａｓｔｏｒｅ　ａｎｄ　Ｐ．Ｋｉｅｋｅｎｓ），Ｍａｒｃｅｌ　Ｄｅｋｋｅｒ，Ｎｅｗ　Ｙｏｒｋ　ａｎｄ　Ｌｏｎｄｏｎ，ＰＰ．２０３－２１８，２０００．　［３］Ｋ．Ｌ．Ａｌｄｅｒｓｏｎ　ｅｔ　ａ１．，“Ａｕｘｅｔｉｃ　Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　Ｆｉｂｒｅｓ：Ｐａｒｔ　１一Ｍａｎ—　ｕｆａｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓａｔｉｏｎ，”ｌＰａｓｔｉｃｓ，Ｒｕｂｂｅｒ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，３１，　３４４—３４９，２００２．　【４］Ａ．Ｌｅｎｄｌｅｉｎ，“Ｔａｉｌｏｒ－ｍａｄｅ　Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｐｏｌｙｍｅｒｓ　ｆｏｒ　Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，”ｉｎ　Ｓｍａｒｔ　Ｆｉｂｒｅｓ，Ｆａｂｒｉｃｓ　ａｎｄ　Ｃｌｏｔｈｉｎｇ（ｅｄ．Ｘ．Ｔａ０），Ｗｏｏｄ—　ｈｅａｄ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ　Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｃａｍｂｒｉｄｇｅ，ＰＰ．２７８－２９０，２００１．　［５］Ｓｅｅ　ｆｏｒ　ｅｘａｍｐｌｅ　ｗｗｗ．ｇｉｈｅｃｈ－ｈｉｚ夸　责任编辑常海庆　ｇｄｈｙｂ＠１６３．ｃｏｎ　２００７１　１２医疗保健兽葜●■