時間：2024-02-20 14:41:09
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醫衛用紡織品的產業發展問題一直是業內爭論的焦點，醫衛用紡織品發展的春天在哪里？據預計，2016年全球一次性醫療用紡織品需求量將達1980億美元，或許這個數字可以直觀表達醫衛用紡織品的發展規模。
“應重點研究開發醫用組織器官材料，同時發展高效醫用防護產品，推廣新型輕量、超薄、無刺激、可降解衛生用品。”中國產業用紡織品行業協會會長李陵申這樣總結醫用紡織品的發展方向。
極具發展潛力
有報道指出，由于人們生活水平的提高，以及醫療衛生服務水平的提高，醫療衛生用紡織品的市場滲透率和消費量逐步提高。隨著技術進步，醫療用紡織品在技術水平、防護功能上都有了極大提高，我國企業生產的高性能、高品質的醫療用紡織品大多出口到美國、日本、歐洲、大洋洲等地。據統計，我國每年進口的醫療用紡織品達60億美元，而進出口的價格差達3.19倍，可見該領域的發展空間巨大。
為此，中國產業用紡織品行業協會與國家有關部門建立了“醫療用紡織品聯合推進機制”，旨在推進我國技術水平高、產品性能好、防護能力強的醫療用紡織品在國內的推廣應用，促進我國醫用紡織品行業的發展。
目前醫衛用紡織品最發達的五個市場依次為美國、歐洲（以歐盟國家為主）、加拿大、日本、澳大利亞，這五大市場醫用紡織品的銷量約占世界醫用紡織品市場總銷量的90%。
我國醫衛用紡織品行業的發展從2000年之后才真正進入快速增長期。據公開數據顯示，2008-2012年中國醫療與衛生用紡織品年均增長16%，2012年達11.5%，同年產量達到90.6萬噸。產品涉及一次性醫用服裝、醫用敷料、衛生巾、紙尿褲等。國內產品主要集中在醫用防護紡織品和保健衛生用品方面，而生物醫用材料則由于技術和行業壁壘等原因，一直處于基礎研究階段。
李陵申談到，隨著新材料、新技術的不斷出現，醫用紡織品產業規模迅速提升。但與國外發達國家相比，醫用紡織品在我國市場的認知度和消費量不高。醫院更容易接受國外權威產品，從而造成國產生物醫用紡織材料應用受限。
我國現有6萬多家醫院、11.5萬家診所、450多萬張病床，為一次性醫療用紡織品提供巨大的發展空間。李陵申強調，內需是拉動一次性衛生用紡織品市場的主要動力。行業內的骨干企業具有規模、技術和市場優勢，經營狀況良好，部分企業有計劃投資新的生產線。醫用紡織品需要獲得更多的關注，需要生產商和醫療部門之間合作更密切，尤其是在新產品設計和開發的初始階段。
多重因素制約
在產業用紡織品的細分領域中，醫療衛生用紡織品一直是發展的重中之重，尤其是技術含量較高的生物醫用材料。盡管發展潛力巨大，但醫療用紡織品存在著一些問題，如產品同質化、質量參差不齊、缺乏品牌戰略意識；政策法規引導和保障機制缺失；標準制定滯后；資質認證空白。
據介紹，目前我國醫療衛生用紡織品主要分兩個方面，一方面是技術含量較低的醫療衛生用基礎材料，如手術洞單、手術服以及紙尿褲、衛生巾等產品紡織品，我國發展很快，但應用率不高，大部分都是出口；另一方面是生物醫用材料，如手術縫合線、人造血管、人工透析導管、人造皮膚等，目前我國還處于基礎研究階段，產品基本靠進口。
特別值得注意的是，在醫療衛生用紡織材料領域，生物醫用材料領域與發達國家比較，差距更大。發達國家已經進入應用研究階段，我國僅處于基礎研究階段。究其原因，一是技術研究水平較弱，生物醫用材料研究人才缺乏；二是體制方面的問題，一旦出現醫療事故引發醫療糾紛，企業為了解決成本問題，更傾向于進口相關產品；三是標準制度方面的因素，例如臨床試驗，因為審批制度的原因，國內一些生產企業寧愿先到國外進行認證，然后再銷售到國內，也不愿意在國內進行認證。此外，標準體系也不健全，還有一次性手術用紡織品的環保問題等。
因此，李陵申建議國家加大兩方面工作，一是加大高技術含量的生物醫用紡織材料的基礎研究力度，爭取早日向應用研究過渡；二是加大低技術含量的醫療衛生用紡織材料的推廣應用力度，提高基礎醫療衛生用品的使用率。他指出，醫學的不斷發展促進了醫療衛生用材料的快速發展，反之，醫療衛生用紡織品尤其是生物醫用材料的發展，也可促進醫療水平的有效提升，進而提高人們的生活質量，因此，對這一領域，急需加大研發的力度。
李陵申還強調，要開展國內與國際技術合作，加快我國產業用紡織品在醫療用紡織材料方面的基礎研究、整理加工技術研究、整理加工的試劑材料和設備研制和創新開發力度。
新材料 新驅動
醫用紡織品是用于醫療、防護、保健及衛生用途的紡織品，它是紡織學科與生物醫學學科相互交叉的領域，是產業用紡織品中科技含量高、創新要求迫切的一類產品，與人們的生活密切相關。
“目前，新型醫用紡織品產業正以10%以上的年增長率快速發展。天然抑菌纖維、水溶性紗布等新材料的出現，使醫用紡織品的質量和功能不斷提升。它們以抗水、抗血、抗酒精、抗菌、可降解等特點，正逐步替代傳統醫用紡織品原料。”李陵申表示。
在長春宣貫會上，與會專家反映熱烈，如原來的洞單、手術服等掉毛絨，容易形成傷口感染等問題，現在用熔噴或紡粘法長絲非織造布做成的醫護用品則能有效降低該污染源，從而提高了手術的成功率，大家真切感受到新型醫用紡織品的好處。
在去年結束的中國國際產業用紡織品及非織造布展覽會上，以殼聚糖為原料生產的天然抑菌纖維、以植物纖維素為原料生產的水溶性紗布、采用新型干法紙技術生產的各種無塵紙，以及采用各種新材料、新技術生產的口罩、防護服、手術巾、手術包、滅菌包布等創新產品吸引了眾多專業觀眾。
一、生物醫用材料產業并購潮的背景
1.市場環境背景從市場的角度看，社會對生物醫用材料產業日益重視，客戶群更加關注品牌、效果、質量和售后，銷售模式也日趨規范化，以上因素均使得小型生產和經銷企業的生存空間被壓縮，行業并購加劇。政府招標采購政策調整也為我國生物醫用材料產業的發展帶來了機遇和挑戰。隨著政府的監管和招標的日趨規范化和專業化，地方保護主義面臨更大的宏觀政策和市場壓力，質量和渠道不完善的小企業面臨巨大壓力，要么做強做大贏得中標機會，要么被擠出風險高、技術含量高的領域。而有原創能力的小企業，將會有更大的發展空間，也成為實力公司并購所追逐的目標。
2.企業自身意愿隨著生物醫用材料產業的發展，企業僅僅通過自身的內在式發展已經很難實現業績的大幅提升，外延式并購成為了企業快速發展的有效途徑。對于上市公司而言，一二級市場的估值溢價在一定程度上推動了并購。在經濟轉型的大背景和市場風險的共同作用下，生物醫用材料等中長期向好的產業受到二級市場的追捧。上市公司較高市盈率（PricetoEarningRatio，P/E）增發獲得資金，較低P/E收購能夠大幅增加公司業績。上市使得企業擁有并購所需的資金，而大量中小公司的存在給上市公司并購提供了基礎條件。另外，2012-2014年是創業板解禁高峰期，部分企業并購意愿強烈。
3.典型案例從2010年開始，我國生物醫用材料行業陸續發生并購案例，并購金額也屢創新高，典型并購案例見表1。在市場調節和行業政策的雙重作用下，產業并購力度進一步加大，我國生物醫用材料產業鏈不斷得到完善[1-2]。
4.并購方式及動機并購是兼并和收購的統稱，是以商務控制權為標的的交易，會使社會資源從經營不善、效率低下的企業向具有經營能力、效率高的企業轉移，從而提高資源的配置效率。如今，并購已成為生物醫用材料行業的常態。并購有多種方式。按照并購雙方所處的行業關系，可分為橫向并購、縱向并購和混合并購；按照并購的動因，可分為規模型并購、功能性并購、產業型并購和組合型并購；按照出資方式可以分為現金收購和股權收購；按照并購動機可分為戰略并購和財務并購。通常，企業的并購是從戰略并購的角度出發的，即并購雙方以各自的核心競爭優勢為基礎，為實現企業自身發展戰略目標，通過優化資源配置，產生協調效應，創造大于各自獨立價值之和的新增價值，實現“1+1>2”[3]。并購的動機包括：①快速實現規模效益。成立2年的微創骨科收購蘇州海歐斯，即為借助海鷗斯公司的實力及分銷網絡迅速打入骨科市場。②應對激烈的市場競爭。如美敦力購買先健科技部分股權，主要是看重先健科技在心血管領域材料研究與制造方面的核心競爭力，以期加速美敦力產品在中國市場的準入和提升競爭力。③獲得新的分銷渠道，增加市場份額。如樂普收購荷蘭Comed公司，即利用其歐洲及南美地區的銷售資源，快速進入國際市場；而史賽克并購創生的主要目標之一就是中國的中低端市場。④獲取新產品或新技術。如上海微創并購強生Cordis藥物洗脫支架相關業務中，就包括相關知識產權的無償使用權，上海微創有望借此取得冠脈靶向洗脫支架技術的全球領先地位。⑤實施多元化戰略，進軍不同的產業領域。目前我國上市公司中的生物醫用材料企業產品線還較為單一，因此這類公司并購擴張產品線的需求迫切，如邁瑞收購武漢德骼拜爾、凱利泰收購易生科技等。
二、并購給生物醫用材料產業帶來的變化
1.行業集中化傳統工業經濟時代，企業的并購模式傾向于對物質資本（設備設施、產品結構等）的并購，而知識經濟時代，企業的并購模式傾向于對知識資本（專利技術、分銷渠道、管理能力等）的并購。在發達國家中，生物醫用產業中小企業主要從事新品新技術研究開發，通過向大企業轉讓技術或被大企業并購來獲利，而產品改進、產業化和市場運營則主要由大企業進行。不同于我國生物醫用企業多、小、散，發達國家相關產業已形成寡頭統治的局面。近年來全球生物醫用行業的并購案持續不斷，僅1998-2009年期間，美國生物醫用行業年均兼并收購達200起，行業集中度不斷提高是生物醫用材料產業發展的一個重要趨勢。
2.產品多樣化生物醫用材料產業不同于傳統行業，絕大多數單一產品銷售額較小。為謀生存、求發展，生物醫用材料企業通過內部發展、外延并購和不斷進行產品延伸，已實現了從最初單一的產品生產到多品種經營的產品布局。例如邁瑞公司，已從最初的醫療電子生產發展成為多品種產品生產，產品覆蓋了生命信息與支持、體外診斷、數字超聲、醫學影像、獸用產品、骨科器材等多個領域產品。
3.產業國際化近年來，發達國家醫療支出普遍面臨入不敷出的局面，政府和保險公司不斷縮減開支，生物醫用產品價格下滑壓力增大，而中國、印度等新興市場增長強勁，成為國際大公司持續發展的增長點。跨國公司對國內醫療器械公司并購的主要目的在于：強化第二和第三市場的滲透、提高市場份額、獲得低成本的研發和生產平臺、減少監管障礙，直接進入國內市場。在此環境下，跨國公司從起初在華設立代表處到成立貿易公司，再發展到通過直接建立和并購等在本土構建自身生產和研發中心，近2年發生的知名國外企業并購案有史賽克收購創生，美敦力收購深圳先健、康輝控股等。與此同時，近幾年也有不少國內企業海外并購的案例。2010年，納通醫療集團收購芬蘭醫用可吸收材料企業Inion；2011年，樂普醫療收購銷售心血管介入和外科醫療器械的荷蘭Comed公司，錦江電子收購了美國生產治療房顫高端介入耗材的Cardima公司；微創醫療2013年收購美國Wright醫療骨科業務、2014收購強生Cordis藥物洗脫支架業務。國內企業海外并購的主要目的有并購高端技術以提升主營產品競爭力、引入公司未涉及的領域以延伸產品鏈或尋求業務轉型、收購經銷企業來拓展海外市場的銷售渠道等，從而快速實現國際化、多元化的產業布局。
三、生物醫用材料產業并購注意要點
1.整合并購將原先獨立的不同企業實體結合在一起，無論并購程度如何（一方將另一方吞并；雙方合并成新的實體；雙方共存），這種結合都給雙方帶來了不可避免的變化，需要正確處置這種變化，才能達到并購的最終目的。如果把股東價值是否得到了提高作為衡量并購是否成功的主要標準的話，那么在所完成的并購業務中只有一部分達到了最基本的股東價值預期。并購的目標在于實現增值，即2個企業合并后的收益大于單獨存在時的收益之和。完整的并購包括2個階段，第一個階段是完成并購手續，以達成交易為標志；第二個階段是整合，以完成預期目標為標志。在全球失敗的并購案例中，70%的原因是整合出了問題。并購交易的完成只是并購的第一步，并購后的整合才是真正的難點所在。所以，并購是手段，增值是目的，整合是關鍵。整合的難點包括業務對接、經營管理、文化差異等。應視不同情況做好整合：①對主要業務進行“1+1>2”的整合。對縱向業務整合以產業鏈無縫對接為目標；對橫向業務整合以實現規模效益和避免內部競爭為重點。需要統一規劃、研發、生產、采購、營銷等各個環節，對混合業務整合以統籌兼顧為原則，對優勢企業并購弱勢企業的業務整合，以優勢產業為主導；②對經營管理及文化進行“1+1=1”的整合，統一管理，文化融合，促進發展；③對不符合發展戰略及弱勢業務進行“2-1>1”的減法整合，放下包袱，輕裝前進。
從古至今，金屬材料一直與人類文明的發展和社會進步關系密切。繼石器時代之后出現的銅器時代、鐵器時代都以金屬材料的應用為其時代的顯著標志；現在，種類繁多的金屬材料更是被廣泛應用于各個領域，成為社會發展的重要物質基礎。隨著社會和科技水平的不斷進步，人們對金屬材料的使用性能也在不斷提出更高要求。因此，為了開發性能更優的新型金屬材料，各國科學家都在不遺余力。
在中科院金屬研究所里活躍著一批癡迷新型金屬材料的科研人員，楊柯就是其中之一。作為專用材料與器件研究部主任，他始終致力于提升現有金屬材料的使用性能和新型結構/功能一體化金屬材料的研究開發，率領團隊在先進鋼鐵結構材料、生物醫用材料及器件、儲氫合金及應用等研究方面，取得了諸多研究成果。其中，由于與人類健康息息相關，生物醫用材料及器件的發展近年來備受關注。
生物醫用材料主要是指用于醫療上能夠植入生物體或與生物組織相結合的一類功能性材料。從資料記載來看，人類在古代已經嘗試使用外界材料替換或修補缺損的人體組織。公元前，人類開始利用天然材料如象牙，來修復骨組織；到了19世紀，由于金屬冶煉技術的發展，人們開始嘗試使用金屬材料，并逐漸發展到今天的生物醫用金屬材料，以解救在臨床上由于創傷、腫瘤、感染所造成的骨組織缺損患者以及因冠脈狹窄而引起的心血管病患者。
目前，楊柯團隊已經開發出抗菌不銹鋼、高氮無鎳奧氏體不銹鋼、生物可降解鎂合金等多種類型的新型醫用金屬材料。這些成果在業界引起廣大反響，更有專家大膽表示，新型醫用金屬材料的應用，將會帶來一場健康革命。接下來，我們將為您介紹這些“神通廣大”且與健康密切相關的新材料。
首先登場的是新型高氮無鎳奧氏體不銹鋼。鎳是一種重要合金元素，在被廣泛應用的醫用奧氏體不銹鋼中，添加鎳元素能夠使不銹鋼形成穩定的奧氏體結構，并具備耐腐蝕性、可塑性、無磁性、可焊接性和韌性等性能。然而醫學研究人員發現，鎳及其化合物具有致敏、致癌和誘發血栓等毒副作用。鑒于含鎳不銹鋼等醫用金屬對人體健康可能構成的危害，西方國家對日用和醫用金屬材料中鎳的含量制定了越來越高的要求，也由此引發了國際上對醫用無鎳不銹鋼的探索熱潮。
楊柯課題組從2000年開始研究醫用無鎳不銹鋼，并率先在國內開發出一種新型高氮無鎳奧氏體不銹鋼。楊柯介紹說：“新型不銹鋼以氮元素代替鎳元素來穩定不銹鋼的奧氏體結構，不僅改善了不銹鋼的生物安全性和力學、耐蝕等性能，且隨著鋼中氮含量的提高，高氮無鎳奧氏體不銹鋼的血液相容性也逐漸提高。”現在，該新材料已通過中國藥品生物制品檢定所的細胞毒性、溶血、致敏反應、急性毒性試驗、血栓試驗以及遺傳毒性等重要生物性能檢驗，綜合性能達到國際先進水平，并具有我國自主知識產權。
高氮無鎳不銹鋼的開發過程得到了國家863項目、國家自然科學基金重點項目、中科院知識創新重要方向項目及省市基金等項目的支持。“正是由于國家大量資金的支持，才使我們能夠開展大量研究和測試工作，并取得最后的成功。”楊柯說道。
楊柯表示，目前，骨內固定系統、心血管支架等高氮無鎳奧氏體不銹鋼醫療器械現已進入產品開發階段，很快將會上市。隨著相關基礎性研究工作的不斷深入，醫用高氮無鎳奧氏體不銹鋼在材料冶煉和加工工藝方面的日漸成熟，將會推動新型醫用不銹鋼的臨床應用及發展，并有可能逐步取代現有含鎳醫用不銹鋼。
接著我們來說說楊柯津津樂道的抗菌不銹鋼。作為人們的“親密敵人”，細菌的威脅之處就是無處不在，無孔不入，令人防不勝防。那么，抗菌金屬是否真的能抵擋細菌的強烈攻勢？它是怎么抗菌的？這種新材料產品現在上市了嗎？
據了解，抗菌材料一般分為三大類：天然抗菌材料、有機物抗菌材料和無機物抗菌材料。天然抗菌材料來自動植物內具有抗菌功能的部位；有機抗菌材料就是常見的殺菌劑等，易流失、分解，毒副作用大且不具備廣譜抗菌性；無機抗菌材料不但具有廣譜抗菌性，還耐水、耐酸堿、耐洗滌、不老化、不產生抗藥性、抗菌能力持久。
目前使用的抗菌劑主要為有機和無機兩種。有機抗菌劑主要以噴灑或浸泡方式使用，在醫療領域廣泛應用，但在安全性、持久性、廣譜抗菌性、耐熱性方面存在不足，更為重要的是這類抗菌劑對人體和環境有嚴重損害。而沸石抗菌劑、硅膠抗菌劑等屬于無機抗菌劑，主要用作添加劑制成具有抗菌作用的布料、塑料等產品，但在耐熱、耐磨、抗腐蝕等方面也存在缺陷，始終無法滿足日常使用需求。
楊柯團隊研發的抗菌不銹鋼，除具備一般不銹鋼的裝飾和美化作用外，既具有抗菌、殺菌的自清潔作用，又具有結構材料特有的力學性能及物理和化學性能。楊柯說：“在制造廚房機械、醫療器械、衛生間用品和進行保潔裝修時，應該使用具有抗菌作用和形狀各異、外形美觀的金屬制品，這種新誕生的不銹鋼材料，無疑成了理想產品。”
楊柯告訴記者，抗菌不銹鋼分為鍍膜式和自身抗菌式兩種，所謂鍍膜式就是在不銹鋼上鍍一層具有殺菌性的金屬材料，或其他有殺菌作用的無機材料，但易磨損、老化，抗菌性能會受到溫差及外在環境的影響而降低。而自身抗菌式不銹鋼則是在生產過程中，添加一些具有抗菌作用的金屬元素，再通過特殊處理使其具備抗菌性。楊柯說：“我們開發的不銹鋼材料自身就具有抗菌能力，它能使附著的細菌不繁殖，被殺死或將含菌數抑制在極低水準，成本低，加工方便，而且不改變普通不銹鋼的強度、耐蝕和美觀等特性，具有廣闊的市場前景。”
1生物醫用復合材料組分材料的選擇要求
生物醫用復合材料根據應用需求進行設計，由基體材料與增強材料或功能材料組成，復合材料的性質將取決于組分材料的性質、含量和它們之間的界面。常用的基體材料有醫用高分子、醫用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸鈣基或其他生物陶瓷、醫用不銹鋼、鈷基合金等醫用金屬材料；增強體材料有碳纖維、不銹鋼和鈦基合金纖維、生物玻璃陶瓷纖維、陶瓷纖維等纖維增強體，另外還有氧化鋯、磷酸鈣基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等顆粒增強體。
植入體內的材料在人體復雜的生理環境中，長期受物理、化學、生物電等因素的影響，同時各組織以及器官間普遍存在著許多動態的相互作用，因此，生物醫用組分材料必須滿足下面幾項要求：(1)具有良好的生物相容性和物理相容性，保證材料復合后不出現有損生物學性能的現象；(2)具有良好的生物穩定性，材料的結構不因體液作用而有變化，同時材料組成不引起生物體的生物反應；(3)具有足夠的強度和韌性，能夠承受人體的機械作用力，所用材料與組織的彈性模量、硬度、耐磨性能相適應，增強體材料還必須具有高的剛度、彈性模量和抗沖擊性能；(4)具有良好的滅菌性能，保證生物材料在臨床上的順利應用。此外，生物材料要有良好的成型、加工性能，不因成型加工困難而使其應用受到限制。
2生物醫用復合材料的研究現狀與應用
2.1陶瓷基生物醫用復合材料
陶瓷基復合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體，通過不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強體材料而獲得的一類復合材料。目前生物陶瓷基復合材料雖沒有多少品種達到臨床應用階段，但它已成為生物陶瓷研究中最為活躍的領域，其研究主要集中于生物材料的活性和骨結合性能研究以及材料增強研究等。
Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就開始了臨床應用研究，但它與生物硬組織的結合為一種機械的鎖合。以高強度氧化物陶瓷為基材，摻入少量生物活性材料，可使材料在保持氧化物陶瓷優良力學性能的基礎上賦予其一定的生物活性和骨結合能力。將具有不同膨脹系數的生物玻璃用高溫熔燒或等離子噴涂的方法，在致密Al2O3陶瓷髖關節植入物表面進行涂層，試樣經高溫處理，大量的Al2O3進入玻璃層中，有效地增強了生物玻璃與Al2O3陶瓷的界面結合，復合材料在緩沖溶液中反應數十分鐘即可有羥基磷灰石的形成［2］。為滿足外科手術對生物學性能和力學性能的要求，人們又開始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷與生物玻璃的復合研究，以使材料在氣孔率、比表面積、生物活性和機械強度等方面的綜合性能得以改善。近年來，對羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(TCP)復合材料的研究也日益增多［3，4］。30%HA與70%TCP在1150℃燒結，其平均抗彎強度達155MPa，優于純HA和TCP陶瓷，研究發現HA-TCP致密復合材料的斷裂主要為穿晶斷裂，其沿晶斷裂的程度也大于純單相陶瓷材料。HA-TCP多孔復合材料植入動物體內，其性能起初類似于β-TCP，而后具有HA的特性，通過調整HA與TCP的比例，達到滿足不同臨床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末與HA制備而成的復合材料，植入兔骨中8周后取出，骨質與復合材料之間的剪切破壞強度達27MPa，比純HA陶瓷有明顯的提高。
生物醫用陶瓷材料由于其結構本身的特點，其力學可靠性(尤其在濕生理環境中)較差，生物陶瓷的活性研究及其與骨組織的結合性能研究，并未能解決材料固有的脆性特征。因此生物陶瓷的增強研究成為另一個研究重點，其增強方式主要有顆粒增強、晶須或纖維增強以及相變增韌和層狀復合增強等［3，5～7］。當HA粉末中添加10%～50%的ZrO2粉末時，材料經1350～1400℃熱壓燒結，其強度和韌性隨燒結溫度的提高而增加，添加50%TZ-2Y的復合材料，抗折強度達400MPa、斷裂韌性為2.8～3.0MPam1/2。ZrO2增韌β-TCP復合材料，其彎曲強度和斷裂韌性也隨ZrO2含量的增加而得到增強。納米SiC增強HA復合材料比純HA陶瓷的抗彎強度提高1.6倍、斷裂韌性提高2倍、抗壓強度提高1.4倍，與生物硬組織的性能相當。晶須和纖維為陶瓷基復合材料的一種有效增韌補強材料，目前用于補強醫用復合材料的主要有：SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纖維或晶須以及C纖維等，SiC晶須增強生物活性玻璃陶瓷材料，復合材料的抗彎強度可達460MPa、斷裂韌性達4.3MPam1/2，其韋布爾系數高達24.7，成為可靠性最高的生物陶瓷基復合材料。磷酸鈣系生物陶瓷晶須或纖維同其它增強材料相比，不僅不影響材料的增強效果，而且由于其具有良好的生物相容性，與基體材料組分相同或相近，不會影響到生物材料的性能。HA晶須增韌HA復合材料的增韌補強效果同復合材料的氣孔率有關，當復合材料相對密度達92%～95%時復合材料的斷裂韌性可提高40%。
2.2高分子基生物醫用復合材料
0 引 言
生物醫用復合材料(biomedical composite materials)是由兩種或兩種以上的不同材料復合而成的生物醫用材料，它主要用于人體組織的修復、替換和人工器官的制造［1］。長期臨床發現，傳統醫用金屬材料和高分子材料不具生物活性，與組織不易牢固結合，在生理環境中或植入體內后受生理環境的，導致金屬離子或單體釋放，造成對機體的不良影響。而生物陶瓷材料雖然具有良好的化學穩定性和相容性、高的強度和耐磨、耐蝕性，但材料的抗彎強度低、脆性大，在生理環境中的疲勞與破壞強度不高，在沒有補強措施的條件下，它只能應用于不承受負荷或僅承受純壓應力負荷的情況。因此，單一材料不能很好地滿足臨床應用的要求。利用不同性質的材料復合而成的生物醫用復合材料，不僅兼具組分材料的性質，而且可以得到單組分材料不具備的新性能，為獲得結構和性質類似于人體組織的生物醫學材料開辟了一條廣闊的途徑，生物醫用復合材料必將成為生物醫用材料和中最為活躍的領域。
1 生物醫用復合材料組分材料的選擇要求
生物醫用復合材料根據應用需求進行設計，由基體材料與增強材料或功能材料組成，復合材料的性質將取決于組分材料的性質、含量和它們之間的界面。常用的基體材料有醫用高分子、醫用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸鈣基或其他生物陶瓷、醫用不銹鋼、鈷基合金等醫用金屬材料；增強體材料有碳纖維、不銹鋼和鈦基合金纖維、生物玻璃陶瓷纖維、陶瓷纖維等纖維增強體，另外還有氧化鋯、磷酸鈣基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等顆粒增強體。
植入體內的材料在人體復雜的生理環境中，長期受物理、化學、生物電等因素的影響，同時各組織以及器官間普遍存在著許多動態的相互作用，因此，生物醫用組分材料必須滿足下面幾項要求：(1)具有良好的生物相容性和物理相容性，保證材料復合后不出現有損生物學性能的現象；(2)具有良好的生物穩定性，材料的結構不因體液作用而有變化，同時材料組成不引起生物體的生物反應；(3)具有足夠的強度和韌性，能夠承受人體的機械作用力，所用材料與組織的彈性模量、硬度、耐磨性能相適應，增強體材料還必須具有高的剛度、彈性模量和抗沖擊性能；(4)具有良好的滅菌性能，保證生物材料在臨床上的順利應用。此外，生物材料要有良好的成型、加工性能，不因成型加工困難而使其應用受到限制。
2 生物醫用復合材料的研究現狀與應用
2.1 陶瓷基生物醫用復合材料
陶瓷基復合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體，通過不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強體材料而獲得的一類復合材料。生物陶瓷基復合材料雖沒有多少品種達到臨床應用階段，但它已成為生物陶瓷研究中最為活躍的領域，其研究主要集中于生物材料的活性和骨結合性能研究以及材料增強研究等。
Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就開始了臨床應用研究，但它與生物硬組織的結合為一種機械的鎖合。以高強度氧化物陶瓷為基材，摻入少量生物活性材料，可使材料在保持氧化物陶瓷優良力學性能的基礎上賦予其一定的生物活性和骨結合能力。將具有不同膨脹系數的生物玻璃用高溫熔燒或等離子噴涂的，在致密Al2O3陶瓷髖關節植入物表面進行涂層，試樣經高溫處理，大量的Al2O3進入玻璃層中，有效地增強了生物玻璃與Al2O3陶瓷的界面結合，復合材料在緩沖溶液中反應數十分鐘即可有羥基磷灰石的形成［2］。為滿足外科手術對生物學性能和力學性能的要求，人們又開始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷與生物玻璃的復合研究，以使材料在氣孔率、比表面積、生物活性和機械強度等方面的綜合性能得以改善。近年來，對羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(TCP)復合材料的研究也日益增多［3，4］。30% HA與70%TCP在1150℃燒結，其平均抗彎強度達155MPa，優于純HA和TCP陶瓷，研究發現HA-TCP致密復合材料的斷裂主要為穿晶斷裂，其沿晶斷裂的程度也大于純單相陶瓷材料。HA-TCP多孔復合材料植入動物體內，其性能起初類似于β-TCP，而后具有HA的特性，通過調整HA與TCP的比例，達到滿足不同臨床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末與HA制備而成的復合材料，植入兔骨中8周后取出，骨質與復合材料之間的剪切破壞強度達27MPa，比純HA陶瓷有明顯的提高。
生物醫用陶瓷材料由于其結構本身的特點，其力學可靠性(尤其在濕生理環境中)較差，生物陶瓷的活性研究及其與骨組織的結合性能研究，并未能解決材料固有的脆性特征。因此生物陶瓷的增強研究成為另一個研究重點，其增強方式主要有顆粒增強、晶須或纖維增強以及相變增韌和層狀復合增強等［3，5～7］。當HA粉末中添加10%～50%的ZrO2粉末時，材料經1350～1400℃熱壓燒結，其強度和韌性隨燒結溫度的提高而增加，添加50%TZ-2Y的復合材料，抗折強度達400MPa、斷裂韌性為2.8～3.0MPam1/2。ZrO2增韌β-TCP復合材料，其彎曲強度和斷裂韌性也隨ZrO2含量的增加而得到增強。納米SiC增強HA復合材料比純HA陶瓷的抗彎強度提高1.6倍、斷裂韌性提高2倍、抗壓強度提高1.4倍，與生物硬組織的性能相當。晶須和纖維為陶瓷基復合材料的一種有效增韌補強材料，目前用于補強醫用復合材料的主要有：SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纖維或晶須以及C纖維等，SiC晶須增強生物活性玻璃陶瓷材料，復合材料的抗彎強度可達460MPa、斷裂韌性達4.3MPam1/2，其韋布爾系數高達24.7，成為可靠性最高的生物陶瓷基復合材料。磷酸鈣系生物陶瓷晶須或纖維同其它增強材料相比，不僅不影響材料的增強效果，而且由于其具有良好的生物相容性，與基體材料組分相同或相近，不會影響到生物材料的性能。HA晶須增韌HA復合材料的增韌補強效果同復合材料的氣孔率有關，當復合材料相對密度達92%～95%時復合材料的斷裂韌性可提高40%。
2.2 高分子基生物醫用復合材料
研究表明幾乎所有的生物體組織都是由兩種或兩種以上的材料所構成的，如人體骨骼和牙齒就是由天然有機高分子構成的連續相和彌散于其基質中的羥基磷灰石晶粒復合而成的。生物有機高分子基復合材料，尤其生物無機與高分子復合材料的出現和發展，為人工器官和人工修復材料、骨填充材料開發與應用奠定了堅實的基礎。
生物陶瓷增強聚合物復合材料于1981年由Bonfield提出，目前的研究對象主要有：HA、AW玻璃陶瓷、生物玻璃等增強高密度聚乙烯(HDPE)和聚乳酸等高分子化合物［8，9］。HDPE-HA復合材料隨HA摻量的增加，其密度也增加，彈性模量可從1GPa提高到9MPa，但材料從柔性向脆性轉變，其斷裂形變可從大于90%下降至3%，因此可通過控制HA的含量調整和改變復合材料的性能。HA增強HDPE復合材料的最佳抗拉強度可達22～26MPa、斷裂韌性達2.9±0.3MPam1／2。由于該復合材料的彈性模量處于骨楊氏模量范圍之內，具有極好的力學相容性，并且具有引導新骨形成的功能。AW玻璃陶瓷和生物玻璃增強HDPE復合材料具有與HA增強HDPE復合材料相似的力學性能和生物學性能，復合材料在37℃的SBF溶液中體外實驗研究表明，在其表面可形成磷灰石層，通過控制和調整AW玻璃陶瓷和生物玻璃的含量，使其滿足不同臨床應用的需求。
聚乳酸具有良好的生物相容性和可降解性，但材料還缺乏骨結合能力，對X光具有穿透性，不便于臨床上顯影觀察。將聚乳酸與HA顆粒復合有助于提高材料的初始硬度和剛性，延緩材料的早期降解速度，便于骨折早期愈合。隨著聚乳酸的降解吸收，HA在體內逐漸轉化為自然骨組織，從而提高材料的骨結合能力和材料的生物相容性；此外可提高材料對X-射線的阻拒作用，便于臨床顯影觀察。最近，國外采用一種新的共混及精加工工藝將HA均勻分散于PLLA基體中制備了超高強度生物可吸收PLLA-HA復合材料［10］，隨HA在PLLA基體中含量增加，材料的彎曲強度和彎曲模量也增加，其最高彎曲強度可達280MPa，它既有高分子的彈性又具有類皮質骨的剛度。將該材料浸入到SBF溶液中3天后即有大量HA晶體在表面沉積，具有骨結合能力，12周后材料具有210MPa的彎曲強度，高于皮質骨內固定材料彎曲強度200MPa的最底要求。因此該復合材料可望作為骨折內固定材料，廣泛應用于臨床。PDLLA-HA復合內固定棒兔子髁部骨折的實驗研究表明［11］，術后動物自由活動，不用任何外固定，所有動物傷口Ⅰ期愈合，無關節積液和竇道形成。X線攝片見3周時骨折端無移位，有明顯骨痂生成，骨折線模糊。6周骨折愈后，骨折線消失，骨痂最多，以后各時間點骨折無移位和再骨折，骨痂逐漸減少。12周前材料可清晰顯影，24周后模糊至消失。
碳纖維增強生物醫用高分子復合材料是發展最早的一類醫用復合材料，它主要用作骨水泥、人工關節和接骨板等［12，13］。碳纖維增強HDPE復合材料，其強度、剛性、抗疲勞和抗磨損性能均顯著高于HDPE材料，因此它常用作承受復雜應力和摩擦作用的髖關節和膝關節。碳纖維增強聚砜復合材料的抗扭強度最高可達100MPa，與金屬板相比，其斷裂模量可減少2～4倍。碳纖維增強聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)復合材料在90年代初就成功地用于顱骨缺損修復，其彎曲強度、斷裂模量及其抗沖擊性能均優于人體顱骨材料，對患者實施顱骨缺損修復后起到重要的防護作用。用四氟乙烯纖維與碳纖維復合制備成多孔復合材料，其表面積為宏觀的1200倍，有利于生物組織的長入，它已用于牙槽骨、下頜骨、關節軟骨的修復。
在現代醫療領域中，紡織材料的應用已得到了長足發展，越來越多的新型紡織纖維由于其優良性能已替代傳統的紡織纖維。本文介紹了幾種廣泛應用于醫療領域的生物醫用纖維及其用途。
關鍵詞：生物醫用纖維；醫療用品
Abstract: In the modern medical field，the application of textile materials have been developed significantly. More and more new textile fibers have replaced the traditional textile fibers because of their excellent performance. In this article, several biomedical fibers and their uses were introduced.
Keywords: Biomedical Fiber； Medical Supplies
近些年來，隨著科學技術的飛速發展，紡織工業與高新技術結下了不解之緣，借助于高新技術，紡織工業獲得了長足的進步。同時，現代紡織產業積極研究、生產出一批批性能優良的新型材料，支持了高新技術的發展。在這個發展的過程中，新型纖維在醫療領域中得到了廣泛的應用，如外科敷料、人工器官、替代裝置、修復材料、藥物、衛生保健、整形、美容以及診斷治療儀器等方面，新型纖維都發揮出不可替代的促進作用。
1紡織纖維用作醫用材料的要求及其特有的優良性能
所謂醫用纖維材料，是指以醫學應用為特色的一類紡織纖維材料的總稱[1]。醫用材料是直接影響人體生命和健康的一種特有的材料，因此它應符合兩點要求：①符合耐消毒性的要求；②符合生物安全性的要求，而用紡織纖維做醫用材料又具有許多優點：①單位體積內表面積大，物質的通透、吸附功能可得到充分的發揮；②重量較輕，機械物理性能好；③可以任意編結織造，使其在力學性能上具有微妙的運動適用性。生物醫用纖維除具有上面的優點外，還具備生物相容性，所以近年來廣泛應用于醫療領域。
2醫療領域的生物纖維的種類
2.1甲殼素與殼聚糖纖維
甲殼素是一種特殊的纖維素，其資源豐富。將甲殼素用濃堿處理去除其中的乙酰基就可以將其制成可溶性的物質，稱為殼聚糖。它們不僅生物相容性良好，能夠生物降解，降解產物安全無毒，而且作為一種天然堿性多糖，還具有相當的生物活性，是一種極具發展潛力的可吸收型植入材料[2]。
因此，甲殼素在醫療領域得到了廣泛的應用：（1）用作可吸收手術縫合線。甲殼素主要用于消化系統外科和整形外科等需要內縫合的手術中。（2）用作醫用敷料。將甲殼素同抗藥物氟哌酸及多孔性支撐創傷傷口材料制成的燒傷用生物敷料生物相容性好，不過敏，抑菌效果優良，透濕、透氣性能較高。（3）用作人造血管。美國在1996年公開了一項世界專利，用甲殼素制造人造血管，內徑小于6mm，內壁光滑而且不會凝聚血球以保持管腔通暢。（4）用作醫用微膠囊。甲殼素的陽離子特性與羧甲基纖維帶負電性的高分子反應可制備不同類型的微膠囊，使高濃度細胞的培養成為可能。（5）用作止血劑和傷口愈合劑。與抗凝血作用相反, 甲殼素的某些衍生物具有優良的凝血和促進傷口愈合的作用。（6）用于骨組織的修復。甲殼素可以直接作用在骨芽細胞上，促進其分子衍生和骨礦物質的合成，從而提高堿性磷酸酶的活性，加快骨基質的形成及修復[3-4]。
2.2藻酸纖維
藻酸纖維主要由不溶性海藻酸鈣構成，可通過最基本的紡絲工藝而制得，即由海藻酸鈉堿性濃溶液經過噴絲板擠出后送入含鈣離子的酸性凝固浴中。海藻酸鈉與鈣離子發生離子交換，形成不溶于水的海藻酸鈣纖維，再進行水洗、拉伸、烘干等一系列加工，隨后通過非織造生產工藝可制成紗布、繃帶等[5-6]。
藻酸纖維具有特殊的生物醫學性能：（1）用作紗布、繃帶。由于藻酸纖維具有獨特的離子交換性能，可與傷口的滲出液相互作用形成潤濕的凝膠，有利于傷口的愈合。（2）作為抗菌纖維。藻酸纖維因具有治療傷口藥物的載體，廣泛用來制備抗菌纖維，比如藻酸含銀纖維因生產簡單而比較受歡迎。
2.3蠶絲絲素纖維
絲素纖維用作外科手術縫合線已有悠久的歷史。蠶絲絲素纖維可用作：（1）生物傳感器。將酶固定在再生絲素膜上，有利于延緩酶的失活，可用于研制特殊的生物傳感器。（2）藥物控制釋放載體。施有藥物的再生絲素膜，能夠根據環境pH值的變化控制藥物的釋放，可用于對人體特定部位進行定向治療的智能化藥物控制釋放載體。（3）創面保護膜。絲素膜因具有生物相溶性，所以用來做創面保護膜[7]。
2.4Lyocell纖維素纖維
Lyocell的生產一般采用纖維素直接溶解工藝，在特定條件下將纖維素溶于環狀叔胺氧化物N-甲基嗎啉2-N -氧化物與水的混合物中。在這一工藝中，預處理好的漿粕同連續式混合器中的NMMO 與水混合，將纖維素溶解成黏性溶液，過濾該溶液后進行紡絲，纖維素就呈絲狀凝固出來[8]。Lyocell纖維素纖維可用作：（1）制作治療慢性傷口(如潰瘍、燒傷等)的高級繃帶。由于它可與傷口滲出液接觸形成凝膠，提供非粘接性的潤濕環境，而且吸收性高，吸收可達其自身重量的35倍，形成連續性較好的凝膠，從而易整片去除，便于更換繃帶，避免損傷新組織的生長；（2）可以用機織、針織、非織造布形式做成手術服，以及其他一次性醫療用品。它無菌、無塵和耐消毒，另外，還具有隔菌性和舒適性。
3結語
在產業用紡織品中，醫療領域用紡織品所占比例不大，但都是高新產品[9]。在當今紡織行業普遍不景氣的狀況下，世界主要纖維生產廠家應靠開發新品種來提高生產效益。相信在以后的時間內，新型纖維在醫療領域的應用將會越來越廣泛，進一步促進醫學的進步。
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關鍵詞：醫用鈦基合金；表面改性；生物相容性；NiTi-SMA
引言
在現階段醫學領域，鎳鈦記憶合金憑借其質量輕、高強度、高回彈性以及良好的耐疲勞和耐腐蝕等性能，使其逐漸成為了最具發展潛力的一種金屬生物材料，而且在骨科中應用日益普遍，但到目前為止，還沒有一套科學方法和證據足以證明其在長期的植入機體中能夠保持良好的生物相容性。現階段，我們在應用天鵝型記憶接骨器的大量實踐應用的基礎之上，歸納并總結了合金組織的相容性及表面改性等特性，從而為相關醫用材料的后期開發提供了必要的依據。
1 醫用鈦基合金的生物相容性和細胞毒性研究
生物材料成功植入后，對機體的影響是一個非常復雜的過程，主要反映的是血液反應、組織反應和免疫反應的反應，而所發生的這些生物反應有對于評定其生物相容性具有重要的意義。一般情況下，在對鈦基合金生物相容性進行評價時，主要指標內容涵蓋了以下幾個方面[1]：（1）機體血管的分布密度；（2）機體炎癥細胞的種類和數量；（3）所植入的材料周遭組織的生化分析和組化分析；（4）是否形成了包囊膜；（5）對遠離植入組織的生化分析；（6）是都存在脂肪變性；（7）對所植入的金屬物外觀結構變化的觀察。
鈦鎳合金一般含有近50%的鎳，如果它被植入人體，其生物相容性和如何，鎳元素在人體內的長期存在會產生許多問題，如細胞毒性等，這也需要在長期的臨床實踐和試驗研究中不斷解決的。
隨著技術的發展，鈦鎳合金的生物相容性研究得到了明顯的改善，主要體現在以下幾點：（1）在體外實驗中多采用成纖維細胞或成骨細胞或內皮細胞等；（2）取不銹鋼或其他金屬材料同鈦鎳合金作
對比試驗；（3）適當的增加了體內試驗數量；（4）在試驗過程中綜合應用了多項分析方法；經過長期大量的試驗研究表明，鈦鎳合金作為一種植入材料植入人體后同其他材料相比具有明顯的安全優勢[2]，究其原因如下所述：
（1）機體組織之所以會出現一種良好的組織反應，其根本原因就是在于在鈦鎳合金表面有一層由氧化鈦組成的鈍化膜，其中含有了極少量的鎳元素。
（2）在鈦鎳合金中的鎳元素都是以化合態形式存在，即使在人體會出現解離現象，但其數量卻是微少的。
（3）在機體外部所觀察到的細胞毒性現象其主要原因也是由于鎳的大量聚集所致，而在機體內部由于不會出現這種現象，所以細胞毒性也就不會發生。
現階段，許多學者對于鈦鎳合金的生物相容性以及表面改性都進行了大量的試驗研究，而且得到的結論卻明顯的一致：太鎳合金植入機體后能夠很好地被機體細胞所接受，而且合金表現所出現的腐蝕極少[3]。
2 NiTi-SMA的表面改性及細胞毒性
對于NiTi-SMA的加工制造以及表面處理等方面，國內學者進行了大量的研究工作[4]，在目前，也存在很多的處理方法應用于NiTi-SMA的表面處理過程。然而，表面處理方法的優劣將會直接影響其生物相容性，具體哪一種表面處理方法最為有效以及如何有效地改善合金表面特性等存在的等等問題也是目前NiTi-SMA應用領域所迫切需要解決的問題。
NiTi-SMA由于其表面氧化膜的存在，使其具有了良好的耐腐蝕性和生物相容性等特性；合金氧化膜的存在，能夠促使NiTi-SMA在生理環境下保持來相對惰性狀態；而對其表面的處理方法所常見的有熱處理和電子拋光以及機械拋光等多項手段，同時在對合金界面以及表面的分析過程中也會涉及到電子顯微鏡以及X光衍射和X-RAY點光子分光光譜的應用[5]。
經大量的實驗研究表明，NiTi-SMA所體現出的良好的生物相容性和腐蝕性等特性其主要還是源于在其表面均勻分布的氧化膜層，在該膜層中含有了極少的鎳元素。
除上述所介紹的幾種常見的表面處理方法之外，下面介紹幾種其他表面處理方法：
等離子注入和噴涂羥基磷灰石方法，化學處理方法與傳統方法相比，具有工藝簡單，可在復雜形狀的表面形成一層修飾膜；其中作為表面改性的一項重要處理手段――等離子處理法，在其應用過程中也需要對材料界面通過AES和掃描電子顯微鏡的輔助進行相應的分析研究。在應用等離子處理方法進行表面處理過程中，影響最大的就是鈦鎳比例，它能夠有效引發鈦、鎳元素的富集和偏聚等現象，其中鈦元素能夠有效地增強材料表面活性，對于鈦鎳合金同機體高分子膜的結合提供了極大地幫助；在之列等離子體進行表面處理過程中，在樣品的表面將沉積大量的電極成分，由于氯元素對人體具有一定的危害性，因此，從安全角度考慮，直流等離子處理裝置一般不采用鋁電極材料，因此，在表面處理過程中建議采用射頻等離子體處理方法。
另外一種方法就是對合金表面進行涂層處理[6]，常用的就是聚合四氟乙炔高離子噴涂法，該方法的實施能夠有效地提高鈦鎳合金的抗腐蝕能力，并極大的降低了鎳離子的釋放，進而促使其合金細胞毒性得到了明顯的降低。
3 問題及展望
在鈦合金生物材料的不斷發展過程中，其材料的改進以及表面性能的優化等方面還存在著很多的問題需要解決。
通過一定的表面處理方法能夠有效地降低鈦鎳合金中鎳元素的釋放，其中應用效果最好的一項方法就是涂層處理法。
經大量實驗分析發現，NiTi-SMA具有了良好的生物相容性以及獨特的形狀記憶效應，經表面處理后的NiTi-SMA表面會形成一層輕質均勻而且致密分布的鈍化膜，與金屬表面進行緊密的結合，并通過涂膜技術的應用，能夠促使NiTi-SMA細胞相容性以及抗腐蝕性等性能的明顯改善。相信隨著技術的不斷進步和發展，現階段所存在一系列難題都將會迎刃而解，同時，隨著新型合金材料的不斷改良和開發，NiTi-SMA也必將迎來一更為廣闊的應用前景。
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生命是人們永恒探究的課題，在漫長的求索過程中生物醫用材料扮演著不可或缺的角色。有記載表明，早在古希臘時代人們就已經開始用馬尾上的毛作為外科縫合線進行一些外科手術。時至今日生物醫用材料已獲得長足的進步，其中醫用高分子材料更是被譽為醫療技術發展史上的一次飛越。
在此我謹對醫用高分子材料中的殼聚糖材料談一些我個人的認識。
殼聚糖學名：幾丁聚糖。俗稱甲殼素、甲殼胺、殼聚糖、可溶性甲殼素、脫乙酰基甲殼素、殼糖胺等。是以蝦蟹殼為原料，先制得甲殼素，然后在濃堿的作用下脫去甲殼素分子中的乙酰基而得一種天然高分子化合物，在自然界中的含量僅次于纖維素。由于殼聚糖分子中含有活潑的羥基和氨基等極性基團，主鏈上可發生水解反應c-2位上的氨基和c-6位上的羥基可以發生乙酰化、羥乙酰化、羧甲基化、氰乙基化、硫酸酯化、氧化、黃原酸化等化學修飾。在雙官能團的醛或酸酐等交聯劑作用下，可進行交聯反應。在r-射線或催化劑的作用下，乙烯基單位和丙烯酸類單體可與殼聚糖進行接枝共聚反應，加上它不僅具有很好的生物相容性，而且無毒、易生物降解，使得其在醫藥、農業、環境、紡織、印染、造紙、催化、食品、日用化妝品等領域具有廣泛的應用前景。下面我們就針對其在生物醫用材料方面的應用進行討論。
首先讓我們來關注《第二軍醫大學學報》上刊登的一則實驗結果。該實驗是為觀察聚合物殼聚糖〔chi〕和磷脂化殼聚糖〔pc2chi〕涂層膜對培養的血管內皮細胞增殖和遷移及血液相容性的影響而設計的。實驗者將chi 和pc2chi 均勻噴涂在培養皿底層制成聚合物膜,以316 l 不銹鋼片做成不銹鋼圓柱體槽,將豬髂動脈內皮細胞接種于聚合物膜、不銹鋼槽和不做任何處理的培養皿底部(空白對照組) ,培養24 h。光鏡和掃描電鏡觀察細胞形態,以cck28 試劑盒測定細胞增殖,并進行細胞遷移檢測。以凝固法測定健康人血液在聚合物膜上作用2 h 后的凝血活酶時間(aptt) 、凝血酶原時間(pt) 、纖維蛋白原測定( fib ) 和凝血酶時間(tt) 。結果發現動脈內皮細胞在chi 和pc2chi 膜上生長良好,形態正常。培養24 h ,內皮細胞在chi 和pc2chi 膜上的增殖率分別達88. 8 %和77. 8 % ,存活內皮細胞數目較不銹鋼片組顯著增加( p < 0. 01) ;而chi 組的存活內皮細胞數目顯著高于pc2chi 組( p <0. 01) 。培養72 h ,內皮細胞在chi 和pc2chi 膜上遷移細胞數均顯著高于316 l 不銹鋼片,pc2chi 組較chi 組的細胞遷移數目顯著增加( p < 0. 01) 。pc2chi 組、316 l 不銹鋼片組和空白對照組的aptt 較chi 組顯著延長( p < 0. 05 , p < 0. 01) ,fib顯著增加( p < 0. 01) 。各組間pt 和tt 均無明顯差異。從以上實驗我們可以得出結論：殼聚糖材料有著很好的血液相容性能夠促進內皮細胞在其上的附著生長以便與周圍組織協調。同時我們也應看到單純的殼聚糖材料的抗血栓形成作用并不理想但當我們對它進行磷脂化以后這一情況便得到了改善。因此殼聚糖材料仍是較理想的醫用高分子材料。
接下來再讓我們關注一下殼聚糖的組織相容性。有研究者取sd大鼠胚胎(孕14～16d)大腦皮層組織制成單細胞懸液在無血清培養液中進行培養,獲得大量的神經干細胞,再將所獲神經干細胞在不同條件下移植接種至殼聚糖膜上聯合培養1周,在倒置顯微鏡下觀察神經干細胞生長增殖情況及形態變化,并對其分別進行免疫組化染色、電鏡觀察,了解殼聚糖對神經干細胞生長、增殖、分化的影響.結果在無血清聯合培養條件下,神經干細胞仍然維持其原有的干細胞特性;在含血清的培養液中,神經干細胞能分化成多種形態的神經細胞,并且在殼聚糖膜上生長良好。由此我們能夠了解到該材料不會抑制神經干細胞的生長也不引起炎癥或致癌致祭。因此殼聚糖與神經干細胞具有良好的組織相容性。（以上材料摘自《蘇州大學學報（醫學版）》20__年05期）
不僅單獨的殼聚糖材料具有良好的生物相容性，它的復合材料也是如此。《中國實驗診斷學》中有一則關于殼聚糖—聚磷酸三鈣復合材料的報道。實驗采用凍干法制備殼聚糖一聚磷酸三鈣復合材料，培養人牙周膜細胞，傳代擴增后接種到材料表面，體外繼續培養，用倒置光學顯微鏡、掃描電鏡觀察細胞的粘附和生長情況，用mtt方法檢測種植后2、4、6、8d細胞的增殖情況。結果發現種植2d后細胞呈梭形纖維細胞樣，平均每100倍視野下，有生物材料的實驗組與無材料的對照組胞數分別為（380±16）個和（80±20）個，二者比較差異性顯著（p﹤0．01）。mtt法檢測對照和實驗組細胞增殖情況，兩組細胞均保持持續增殖。且實驗組增殖最快，接種后2、4、6、8d光吸收值與對照組相比，差異性均顯著（p﹤0．01）。掃描電鏡下可見材料呈多孔網狀結構，人牙周膜細胞緊密貼附在材料表面，細胞可沿材料的孔隙活躍生長。從上述實驗中我們看到殼聚糖—聚磷酸三鈣復合材料能促進人牙周膜細胞的增殖，人牙周膜細胞與復合材料具有良好的生物相容性。
