材料--医用硅橡胶

关于《材料化学》

——医用硅橡胶浅谈

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关于《材料化学》—— 医用硅橡胶浅谈

摘要： 医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科，医用硅橡胶是医用高分子材料的重要组成部分。它是以医用为目的，用于和活体组织接触，具有诊断、治疗或是替换机体中组织器官，增进其功能的无生命材料。

关键字：医用硅橡胶 发展 应用

一、 医用硅橡胶简介

硅橡胶为一种合成橡胶，它是由二甲基硅氧烷单体及其它有机硅单体，在酸性或碱性催化剂作用下聚合成的一种线型高聚物(生胶)，相对分子质量在40—50万，经过混炼、硫

化，可以相互交联成为橡胶弹性体。

二、 医用硅橡胶性能

1、 化学稳定性

医用硅橡胶具有耐热耐老化的性能，在弱酸、弱碱和多种介质（如生理盐水、酒精等）中性能的变化较小，可以承受多次高温高压消毒而不影响其性能。

2、 耐生物老化性能

医用硅橡胶长期置于机体组织内受体液、血液、酶等作用，不发生因降解或结构化而导致的力学性能的明显改变，硅橡胶植入人体内部之后没有发现任何真菌、细菌或是其他微生物的侵蚀或是破坏。

3、 与机体的组织相容性

在各种医用高分子材料中，以硅橡胶和聚四氟乙烯对周围的组织反应最小，不会引发炎症和过敏现象。

4、 与血液的相容性

血液相容性的关键是高分子材料的抗血凝性，就目前而言，尚未发现一种高分子材料是血液完全相容的，硅橡胶有较好的抗凝血性和低溶血性。

三、医用硅橡胶的应用

硅橡胶除了可满足医用高分子材料的基本要求外，还具有耐热、耐寒、无毒、耐生物老化、对人体组织的反应极小、较好的物理和机械性能等特点，符合医用高分子材料的要求，成为医用高分子材料中最为典型的有机硅高分子材料，在医疗卫生领域的应用越来越广泛。

1、器官或组织代用品

器官或组织代用品分为长期和短期留置于体内的产品。长期留置于体内的产品有脑积水引流装置、人工肺、视网膜植入物、人工脑膜、喉头、人工手指、手掌关节、人造鼓膜、牙齿印模及托牙组织面软衬垫、人工肌腱、人工心脏瓣膜附件等。短期留置于体内，起到补液、抢救、引流注入、防粘连或消泡作用的产品有静脉插管、导尿管、动静脉外瘘管、腹膜透析管、接触眼镜、输血管、泄压管、胸腔引流管、胃镜套管、中耳炎通气管、导液管和鼻插管等。

2、医疗机械关键部件

这些产品包括人工心肺机输血泵管、膜式人工心肺机、胎儿吸引器和人工血液循环装置等。

3、整容和修复术

近20年来，硅橡胶在整容和修复术方面也得到了广泛的应用。用硅橡胶来修补面容的缺陷，如修补前额、鼻子、下颏、颚、脖颈、外耳缺损等，颅骨和胸部整容手术和修补内脏等，以及争议一直很大的人工乳房。

4、药物缓释体系

延长药物疗效和提高药物作用的专一性和安全性是药学研究中的一项重要课题。利用硅橡胶来控制药物释放的方式主要有包封型和微粒分散型两种。目前，利用硅橡胶生物材料为基质的可控缓释剂已应用于避孕药和抗癌药中，并取得了良好的效果。释放体系也可用于其他许多药物在动物体内的控制释放。

5、体外用品

硅橡胶薄膜具有良好的透氧、透二氧化碳的特性和与人体皮肤水分蒸发量相近的透湿性，以及对人体无毒、无害、无过敏、不易引起异物反应或排斥反应等优点，在用尼龙、聚酯纤维等增强后可用作人造皮膜。

此外，加成型硅橡胶可用于非手术的女性输卵管粘堵绝育。这种方法比较理想，目前已成为可供接受永久性绝育措施的妇女选择的重要方法。

在许多医疗领域都采用了医用硅胶管，它是硅橡胶制品中发展最快、用途最广的产品。用于人体的医用硅胶管的发展趋势是微型、薄壁、多腔，一个医用硅橡胶管具有多种功能，既能抽样检测，又能灌洗、输液等。

6、其他应用

医用硅橡胶除了上述应用外，还应用于生物医学工程领域，主要包括医疗用装置、医用电极、生物植入传感器的外包装材料。

腹腔内化疗输药装置是一种全硅胶植入式腹腔内化疗导管系统。该装置以医用硅橡胶

为原料，由储药盒和导管组成。

医用电极(板)与人体接触，因此要求材料柔软、舒适、呈生理惰性、对人体无毒、对皮肤无刺激、透气性能比较好，在使用过程中还要承受高温高压、溶剂消毒，而且性能不受影响。要满足上述要求，硅橡胶作为基材才会合适。

生物传感器应用广泛，不仅在基础研究、临床医学、食品发酵、环境保护等方面显示了美好的前景，而且在活体应用方面也已经成为可能。其中，两种生物传感器是活体应用较为典型的例子，一种是生物医学电极，另一种是植入传感器。供移植使用的生物传感器外面通常需要一层包装材料，用来隔开周围的生理环境。因此，活体应用尤其是植入人体的生物医学设备对材料的可靠性、耐久性、生物相容性等提出了更高的要求。而硅橡胶具有弹性好、生物相容性佳等特点，因此在电极外的硅橡胶层可以很薄，水和其它小分子可以自由通过。这种硅橡胶可以作为一种葡萄糖敏感电极的外包装，用来监控和调节糖尿病人血液中的葡萄糖水平。

三、 医用硅橡胶的发展

1、国外开发应用较早。

医用硅胶的医用特性发现于1945年。进入20世纪60年代，国外相继出现了不少有关医用硅胶作为人体植入材料和医疗制品应用的报道。特别是医用硅胶在心脏起搏器、心脏瓣膜中的应用，不仅使成成千上万的患者获得了新生，而且也为其他医用制品的开发起到了很大的促进作用。20世纪60—70年代，国外已有许多医用硅橡胶制品（硅橡胶乳房、指关节、眼眶底托、气管插管、耳廓、脑积水引流管、腹膜透析管、带气囊分道导管、导尿管等）投入了临床应用。

2、国内近年进展快

我国对医用硅橡胶制品的研发和应用始于20世纪60年代，但大量的基础研究及产品试制工作还是在70年代后进行的。特别是近几十年来，医用硅胶作为生物适应性材料的研究已取得了很大的进展，并且有许多功能化、系列化的医用硅橡胶制品投入了临床应用。

随着生物医学工程、组织工程的发展，对材料的技术和性能要求日益提高。就硅橡胶而言，如何使其充分应用于生物工程与组织工程是今后研究工作的主要方向。如生物传感器是当今引人注目的一项生物技术。生物传感器的微型化、与生物体的适应性等，将成为与人工脏器相关的重要研究课题。

医用硅橡胶在生命科学、医疗器械、药物等领域中已得到广泛而重要的应用，但还有巨大潜力。随着生命科学的发展及生物材料的研究，它将为人类社会作出更大的贡献。