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醫(yī)用紡織品及其纖維技術(shù)2010-12-01 來源: 印染在線點(diǎn)擊次數(shù)：1084 關(guān)鍵字： 紡織品 纖維技術(shù) 隨著纖維技術(shù)的進(jìn)步，紡織與 纖維制品已進(jìn)入醫(yī)用領(lǐng)域。目前，醫(yī)用纖維材料與制品主要包括：醫(yī)用防護(hù)紡織品，如手術(shù)室用衣、消毒包扎用布和濕巾、面罩、醫(yī)務(wù)人員制裝以及醫(yī)院床單、窗 簾、揩布等；外用醫(yī)療紡織用品，如創(chuàng)傷敷料、矯正繃帶、矯正襪套、壓力服裝等；可植入纖維材料及制品，如縫合線、人工血管、人工結(jié)扎線等；體外制 品，如血液過濾、人工肝臟、人工腎等；牙科用敷料，如PTFE絲線等。醫(yī)用纖維材料及合成聚合物的種類繁多。天然纖維材料包括棉、真絲、再生纖維素、甲殼素、骨膠原及藻酸纖維等；合成聚合物如PA、 PET、PP、PTFE、PU以及用在縫合線及組織工程的生物可降解聚合物聚乙交酯（PGA）、聚羥基脂肪酸酯（PHA）和聚乳酸（PLA）等。近10年來，醫(yī)用纖維材料及其技術(shù)取得了巨大進(jìn)步。生物材料已用于外科臨床移植，以置換危損的組織器官，修補(bǔ)肌體。醫(yī)用纖維材料及其制品是一個(gè)高速發(fā)展的市場，2006年全球消耗量達(dá)31.8萬t，目前年增長率在3.5 左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界衛(wèi)生保健用紡織品的市場約為750億美元，北美占33 左右，歐洲市場約占30 ；外部醫(yī)用紡織品如用于創(chuàng)傷處理的紡織品約為50億美元，北美、歐洲各占35 ，年增長率為6 8 ，其中，高性能創(chuàng)傷處理紡織品的年增長率有望達(dá)到10 12 ，生物醫(yī)用制品增速則高達(dá)25 30 。納米纖維技術(shù)的高速發(fā)展和規(guī)模化生產(chǎn)，給組織工程、可移植材料、醫(yī)藥制劑控制與釋放等醫(yī)用領(lǐng)域提供了高性能纖維材料。1 醫(yī)用紡織品的技術(shù)現(xiàn)狀1.1 外部醫(yī)用纖維制品傳統(tǒng)的創(chuàng)傷醫(yī)用敷料面臨著革新和發(fā)展，如纖維素/聚酯纖維非織造產(chǎn)品制成的醫(yī)用紗布可明顯改進(jìn)紗布的導(dǎo)液性能，并減少使用中可能產(chǎn)生的纖維屑。對傳統(tǒng)的創(chuàng)傷包扎敷料進(jìn)行銅/銀表面處理，可賦予產(chǎn)品抗微生物功能。美國Cupron（卡普諾）公司成功添加氧化銅制劑于成纖聚合物中，制得的PET、PE、PU和PA包扎敷料已投放市場。高性能創(chuàng)傷處理敷料要求具有融入傷口愈合過程或直接進(jìn)行創(chuàng)傷治理的功能，并形成一個(gè)濕潤的環(huán)境條件以支持傷口自然愈合。如美國Johnson Johnson（強(qiáng)生）公司采用纖維素和膠原加工的雙組分纖維具有明顯的傷口愈合效果。另一類創(chuàng)傷處理產(chǎn)品具有三維結(jié)構(gòu)，當(dāng)傷口愈合或再生時(shí)，可提供一個(gè)生物細(xì)胞附著于表面，形成組織支架。瑞士Tissupore公司開發(fā)的此類產(chǎn)品為多層結(jié)構(gòu)織物。外部是質(zhì)地密實(shí)的防護(hù)層，復(fù)合層為非織造布，具有吸收滲出物的功能。1.2 可移植材料完美的人工移植材料要求具有如下生物特性，即：多孔性：孔隙度要求利于組織生長和被包容；纖維直徑：要求纖維直徑小且呈圓形截面，比纖度粗，不規(guī)則截 面的植入材料更易于人體組織封合；無毒性：聚合物或成型加工過程必須無毒、無污染；生物可降解性和穩(wěn)定性：具有該性能的植入材料更適宜與人體細(xì)胞相溶 合，并隨著時(shí)間推移趨于穩(wěn)定。表1 主要醫(yī)院用可移植材料的技術(shù)特征資料來源：技術(shù)紡織品手冊（英國Bolton大學(xué)A.R.Horrocks）（1）縫合線與結(jié)扎線結(jié)扎線用于血管或其他部位的結(jié)扎處理，縫合線是外科手術(shù)后影響傷口定位和恢復(fù)的關(guān)鍵因素之一。20世紀(jì)40年代末，PA、PET、聚烯烴長絲開始用于創(chuàng)傷縫合，至70年代中葉，生物可降解縫合線如PHA、聚乙醇酸（PGA）等紛紛投入使用。目前PHA縫合線已進(jìn)入臨床階段。縫合線可使用單絲或復(fù)絲紗線。縫合線要求具有柔軟的外表面，能順利通過皮膚而不出現(xiàn)阻斷，并易于扎緊成扣。理想的縫合線性能和使用擬編入電腦程序，包括縫 合線可溶性范圍5 100天、強(qiáng)力可從數(shù)克至50 kg、手感要滿足外科醫(yī)生的臨床要求等。此外，縫合線成圈結(jié)扣的穩(wěn)定性、伸長和彈性的可選擇性及其他技術(shù)要求也納入程序，便于科學(xué)使用。目前，臨床使用的縫合線主要采用PGA、PGA/PLA共聚物、聚己內(nèi)酯（PCL）等。使用PHA可以制得高強(qiáng)力或低強(qiáng)力縫合線，也可紡制出彈性或無彈性 縫合線。PBT縫合線具有適宜的強(qiáng)力及柔軟表面，也是使用較廣的縫合線之一。直徑亞微米級的單絲縫合線通常用在眼科手術(shù)中?？p合線材質(zhì)可具有生物可降解或非生物可降解的特性，生物可降解縫合線主要用在內(nèi)創(chuàng)傷縫合，非生物可降解縫合線多用在暴露的外部傷口，便于傷口愈合后進(jìn)行拆線處理?？p合線可以使用天然材質(zhì)或合成聚合物，選擇的依據(jù)是其具備的物理、化學(xué)性能以及生物特性。如：可吸收縫合腸線的最大優(yōu)點(diǎn)在于使用中出現(xiàn)的反應(yīng)平和，而膠原 縫合線在強(qiáng)力、純度和成本方面要優(yōu)于腸線；可吸收PLA縫合線具有十分好的強(qiáng)力，很小的肌體組織反應(yīng)和優(yōu)良的結(jié)扣性能，不足之處是臨床出現(xiàn)非特異性無菌炎 癥頻率較高，強(qiáng)力損失較大，僅限于15天之內(nèi)，而采用PLA共聚物制作的縫合線，強(qiáng)力損失要優(yōu)于PLA，可達(dá)4 6周。常用的不可吸收聚合物縫合線的材料包括PA、PP、PET及PE等。Vicry是全球第一款抗霉菌醫(yī)用縫合線，具有抑制和降低霉菌生長的特征。（2）血管移植目前，血管移植已是相當(dāng)普遍的醫(yī)療程序。血管或動脈局部血管置換，臨床使用中已與活體血管相近。血管疾病外科手術(shù)中，人工植入材料引起血栓、結(jié)塊、堵塞和感染最為敏感。源于蛋白、組織吸收和凝血反應(yīng)的一系列外科手術(shù)問題約占臨床手術(shù)的10 ，這其中還包括2 的血管感染病人。人工動脈或靜脈血管移植，主要用于置換人體心臟血管系統(tǒng)的阻力或機(jī)能變?nèi)醯牟糠?，使用直徑?、8和10 mm，植入阻塞部位并形成旁通，以重建恢復(fù)循環(huán)。直線和分支型移植器官，可采用經(jīng)編或緯編工藝。多孔Teflon制品展示了很好的生物相容性和抗凝血活 性。研究結(jié)果表明，Teflon人工血管不可過細(xì)，直徑應(yīng)不低于3 mm，同時(shí)還需具有血液相容性、適宜的孔結(jié)構(gòu)和可再吸收性，并利于組織生長及避免出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，管材本身可滿足強(qiáng)度要求。目前PHA制品在心臟瓣膜、心血 管的臨床中已有使用。（3）軟組織移植軟組織植入也可與修復(fù)結(jié)合，涉及皮膚、韌帶、肌肉筋腱和軟骨等，包括血管組織的血管、心臟瓣膜，器官方面如心臟、胰腺和腎臟等。大多數(shù)軟組織植入使用合成 聚合物材料。作為植入材料需要具有與人體組織相容的特性，美國Clemson大學(xué)提出一種方法，即賦予植入物膨化結(jié)構(gòu)以形成微細(xì)表面，使其與人體組織相容 性達(dá)到最佳，從而避免引起植入部位出現(xiàn)炎癥。生物醫(yī)學(xué)材料可用于相溶性軟組織人工修補(bǔ)，即人造皮膚、人造筋以及人造角膜等方面。重要的是可促進(jìn)細(xì)胞與組織生長，因此對生物醫(yī)學(xué)材料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、電性 能、親水性、疏水性、材料表面粗糙度、品質(zhì)均一性和材料撓性有十分嚴(yán)格的要求。目前用于軟組織植入的可溶性生物聚合物有骨膠原、絲蛋白、纖維素、甲殼質(zhì)和 殼聚糖等，其中人造移植材料包括硅橡膠、PU、水凝膠及碳纖維等。（4）疝氣修復(fù)用于疝氣修復(fù)和腹內(nèi)置換的制品對機(jī)械強(qiáng)度和撓性指標(biāo)要求十分嚴(yán)格，且要求制品有一定的空隙度，而結(jié)構(gòu)需保證長期使用過程中處于最佳功能狀態(tài)，通?？刹捎脵C(jī)織或針織方法制網(wǎng)。PP網(wǎng)材用于疝氣修復(fù)臨床治療，顯示出具有抗感染和抗過敏功能。在疝氣治療的Gore-Tex軟組織修補(bǔ)中，已使用PTFE制品。（5）硬組織移植硬組織可相容材