中國粉體網(wǎng)訊 硅橡膠是重要的醫(yī)用高分子材料,主要用于醫(yī)用導(dǎo)管領(lǐng)域。我國人口老齡化進(jìn)程拉動醫(yī)用有機(jī)硅需求,高端醫(yī)療器材市場份額逐步擴(kuò)大。此外,醫(yī)美行業(yè)和人造器官的發(fā)展為醫(yī)用有機(jī)硅在醫(yī)用高分子材料中占比提供增長空間。根據(jù)中信證券測算,從整體醫(yī)用/個人護(hù)理的有機(jī)硅市場份額來看,2020年醫(yī)用/個人護(hù)理有機(jī)硅市場規(guī)模在45億元左右,預(yù)計2025年醫(yī)用有機(jī)硅市場規(guī)模將達(dá)到180億元,未來5年CAGR20.99%。
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大約在20世紀(jì)40年代中期人們發(fā)現(xiàn)了硅橡膠的醫(yī)用特性,并開始展開相關(guān)的研究。在20世紀(jì)歷經(jīng)10多年的發(fā)展,于60年代,硅橡膠得到研究人員的認(rèn)可將其制成醫(yī)療用品,國外的媒體不斷地對這一進(jìn)展進(jìn)行跟蹤報道。特別是在心臟起博器、心瓣中等相對重要的人體器官的應(yīng)用的硅橡膠產(chǎn)品,這些產(chǎn)品不僅使眾多的病;颊咧孬@新生,還使其它相關(guān)的醫(yī)療用品的研究得到激勵,使其更好的為廣大的病患者服務(wù)。
有機(jī)硅的生物特性
生物活性有機(jī)硅是人體必需的一種的營養(yǎng)素。有機(jī)硅是構(gòu)成人體組織和參與新陳代謝的重要元素。存于人體的每一個細(xì)胞當(dāng)中,作為細(xì)胞構(gòu)建的支撐,同時幫助其他重要物質(zhì)如鎂、磷、鈣等吸收。人體只能通過食物不斷獲得有機(jī)硅。
科學(xué)家們認(rèn)為,有機(jī)硅主要以三種形式存在于人體中:
(一)可溶性有機(jī)硅,占重量的10%;
(二)百分之三十存在于各種細(xì)胞基質(zhì);
(三)60%用來合成蛋白質(zhì),這說明我們每天所需的有機(jī)硅是相當(dāng)高。
如果要保持5年,10年甚至于是30年的年輕程度,每天攝入有機(jī)硅20-30毫克的有機(jī)硅尤為重要。
硅橡膠優(yōu)良的生理惰性
硅橡膠基膠主鏈為Si-O-Si結(jié)構(gòu),硅原子上連接的基團(tuán)除甲基(-CH3)外還可引入其他的氨基、甲氧基等。硅橡膠中的無機(jī)硅氧結(jié)構(gòu)和有機(jī)基團(tuán)的分子結(jié)構(gòu),使其成為一種典型的半無機(jī)高分子聚合物。這種獨特的分子結(jié)構(gòu)的特點賦予硅橡膠特殊的性能,使它成為一類特種高分子材料。從生理學(xué)角度看,有機(jī)硅材料是目前已知的最無活性的化合物之一,并具有其它化合物不具備的生理惰性和阻燃性,是目前生物、微生物及醫(yī)療行業(yè)中廣泛應(yīng)用的材料。
只要正確選擇有機(jī)硅彈性體的交聯(lián)、催化體系,經(jīng)過充分硫化后的硅橡膠是無臭、無味、無毒,十分耐生物老化,有很好的生物相容性,與機(jī)體組織反應(yīng)輕微,對人體基本無害,對環(huán)境也基本沒有不良影響,具有優(yōu)良生理惰性。
硅橡膠在醫(yī)療方面的應(yīng)用
1、作為可長期留置于人體內(nèi)的器官或組織的代用品
(1)人造球形二尖瓣:用金屬為外殼,內(nèi)部嵌入硅橡膠球的球形人造瓣目前已得到廣泛應(yīng)用。用硅橡膠所制的尖葉瓣植入人體后,在20年內(nèi)仍可正常工作。這類替代品對動脈出口狹窄的患者尤其適用。此外,硅橡膠也可用作為心臟起搏器的包封而適用。
(2)作為腦積水治療過程中的引流裝置:“大頭病”是由于先天性、后天性或外傷引起的腦脊液流通或循環(huán)受阻而產(chǎn)生腦室擴(kuò)大的病癥。而腦積水引流裝置主要在“大頭病”的治療過程中應(yīng)用,取得十分理想的醫(yī)療效果。
(3)人工角膜、人工晶體:硅橡膠具有透氣性且在長時間內(nèi)可保持一定的透明度。因此,當(dāng)患者的視網(wǎng)膜脫落時,可將硅橡膠安置于眼內(nèi),使脫落部位恢復(fù)正常位置。在玻璃體后注入滿足相應(yīng)要求的硅油也具有較好的效果。目前,硅橡膠制成的人工晶體已應(yīng)用于各類角膜病的治療中。
(4)整形外科材料:近年來,硅橡膠廣泛應(yīng)用于整容和面部修復(fù)等方面。其優(yōu)點是:對皮膚黏膜無影響;不易老化;材料硬度可任意調(diào)節(jié);可著色;易加工成型等。在整形外科上,可用硅橡膠來修補面容缺陷,如修補前額、人造鼻、人造耳等。在口腔科中,硅橡膠可作為牙組織面的軟襯墊,這是一種新型的口腔軟襯墊材料,其優(yōu)點是:具有較好的彈性,在使人感到舒適的同時防止了牙齒的松動和脫落,解決病人的牙痛并提高病人的咀嚼功能。
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2、作為短期留置于人體內(nèi)的材料,具有補液、引流、注入等作用
(1)醫(yī)用硅橡膠管:硅橡膠具有抗黏性能、生理惰性及抗老化性,因此可在殺菌加熱及在生物液體中穩(wěn)定存在。因此,硅橡膠可以作為醫(yī)療搶救和治療中的重要輔助材料,包括:導(dǎo)液管、腹腔透析管和靜脈插管等。
(2)有機(jī)硅消泡劑和藥劑:有機(jī)硅材料在治療消化不良、胃出血和胃潰瘍等胃病時扮演了重要的角色。在胃鏡檢查的過程中,利用有機(jī)硅消泡劑的消泡性可以消除泡沫,使之不妨礙檢視。有機(jī)硅消泡劑還可以應(yīng)用在急性肺氣腫的搶救過程中,它可以迅速疏通呼吸道,改善患者缺氧狀況,可以減少或者避免泡沫阻塞呼吸道而使患者窒息死亡的狀況。此外,有機(jī)硅消泡劑還具有緩解消化不良、緩解肝炎患者腹脹、減輕咳嗽癥狀等作用。
3、作為藥物的載體留置于體內(nèi),長期發(fā)揮藥效
小結(jié):
有機(jī)硅材料由于其惰性和優(yōu)異的生物相容性,在醫(yī)療應(yīng)用上有著不可替代的獨特優(yōu)勢,正在被更多的企業(yè)應(yīng)用在醫(yī)療領(lǐng)域。從輸液管材、人工耳蝸、假肢到正畸牙模、傷口護(hù)理等,有機(jī)硅材料正不斷積極地以多種形式守護(hù)人類的健康。
參考來源:
1、醫(yī)用塑料:有機(jī)硅在醫(yī)療應(yīng)用不可替代
2、李鋒,張桂林等,醫(yī)用硅橡膠的研究進(jìn)展
3、朱丹. 新型有機(jī)硅橡膠的制備與性能研究
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/青黎)
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