醫(yī)療器械材料生物相容性解析

近幾年來，國形形色色的新穎植入式器械如植入式電子耳蝸（助聽器）、人工角膜、顱內(nèi)壓傳感器、可治療癲癇以及肢體麻痹的神經(jīng)調(diào)節(jié)器和控制尿失禁的膀胱神經(jīng)刺激器等等，均已陸續(xù)開發(fā)上市。對于長期性植入裝置來說，它們與人體的生物相容性已成為一亟待解決的問題。有鑒于此，國外醫(yī)療廠商正在大力研制各種具有良好生物相容性的新材料，以此取代傳統(tǒng)高分子聚合物材料用于制作植入式醫(yī)療器械產(chǎn)品的零部件?，F(xiàn)將國外已研制成功的生物相容性新材料和植入式醫(yī)療器械表面處理新技術進行歸納，供國內(nèi)醫(yī)療器械業(yè)內(nèi)人士作參考。

超薄涂層材料：英國倫敦瑪麗女皇大學的研究人員不久前開發(fā)出一種以“改性硅酮”為基礎的新穎超薄生物相容性高的新材料，它能涂在各種現(xiàn)有植入式醫(yī)療器械產(chǎn)品零部件的表面，從而可預防人體排異反應的發(fā)生。硅酮作為一種生物材料在人體中應用歷史較悠久，如早期開發(fā)的乳房填充材料和整形外科經(jīng)常使用的人體填充材料等均為硅酮。硅酮雖然是一種生物相容性較好的材料，但也有一定缺陷如透水性差和易硬化變形等等。經(jīng)過英國科學家改良的硅酮新材料能大大提高其透水性以及抗硬化程度，從而更適合在人體內(nèi)的特殊生理環(huán)境中應用。

金剛石粉類碳涂膜材料：與硅酮類材料不同，金剛石粉類碳涂膜材料屬于一種惰性生物相容性材料。而且金剛石粉具有永久性耐腐蝕作用，這對處于體內(nèi)多變的生理環(huán)境中的植入式醫(yī)療器械尤為適宜。國外一些醫(yī)療器械研究人員利用“等離子氣體涂膜法”已成功地將金剛石粉涂在金屬制成的醫(yī)療器械零部件表面，并形成一層厚度僅有1微米的超薄涂層。試驗證實，由金剛石粉形成的這一涂膜其剛性極強，但仍有一定彈性，可以經(jīng)受摩擦和剪切力，而且具有耐腐蝕作用。新型金剛石粉碳涂膜材料非常適合作為金屬或高分子聚合物制作的植入式醫(yī)療器械零部件的表面涂膜材料，以此提高器械的生物相容性和耐腐蝕性。

人工角膜：角膜是眼球最外層的一層極薄的透明膜，一旦角膜因外傷或內(nèi)因（如白內(nèi)障等疾?。┑茸兓鞚峋蜁苯佑绊懭说囊暳ΑＦ駷橹?，各國研制的人工角膜均存在透水性差和透明度不如真角膜好等缺點，故限制了它們在角膜移植手術中的應用范圍。不久前，美國一醫(yī)療器械公司已開發(fā)出一種新型人造角膜。據(jù)介紹，該產(chǎn)品事先在其表面覆有一層1%w/vHL新型硅酮材料，動物實驗證實，將這種新型人工角膜移植在實驗動物的眼球上，不僅能使其看清前面的障礙物，而且角膜的透水性大大優(yōu)于現(xiàn)有人工角膜。這種覆合有一層極薄新型硅酮材料的新型人工角膜將在明年投放市場，從而為成千上萬的白內(nèi)障病人或其他急需移植角膜的盲人帶來光明。

改進神經(jīng)調(diào)節(jié)器的“界面反應” ：植入式神經(jīng)調(diào)節(jié)器早已從科研人員的設計圖紙變?yōu)楝F(xiàn)實產(chǎn)品，這種器械能發(fā)出電脈沖來刺激神經(jīng)，從而起到治療各種疾病的作用，如癲癇、尿失禁和由于脊柱神經(jīng)索受損而引起的下肢癱瘓等癥。 雖然植入式神經(jīng)調(diào)節(jié)器具有廣泛用途，但臨床試驗結果表明：病人在植入神經(jīng)調(diào)節(jié)器后不久，神經(jīng)細胞很快就會附著在神經(jīng)調(diào)節(jié)器電極的表面生長，最終影響神經(jīng)調(diào)節(jié)器的工作，因為電流會在神經(jīng)細胞與電極之間形成的“界面”里流動。為了攻克這一棘手的技術難題，英國研究人員費了不少周折，終于發(fā)明了一種植入式神經(jīng)調(diào)節(jié)器專用的多糖類聚合物表面涂層新材料——硫酸軟骨素及聚乙二醇復合材料。

英國科學家將新發(fā)明的這種多糖混合物材料均勻涂在植入式神經(jīng)調(diào)節(jié)器的表面，即可有效防止神經(jīng)細胞粘附在電極上，從而能減少電源消耗，提高植入式電子器械的工作壽命并更好發(fā)揮其效果。據(jù)報道，英國科研人員正在研究新的通用型“防（神經(jīng)細胞）粘附生物相容性材料”，其耐久性和生物相容性比現(xiàn)有材料更好。一旦開發(fā)成功，將徹底解決令人頭痛的神經(jīng)細胞粘附問題和植入式電子醫(yī)療器械的失效現(xiàn)象。