机体与材料之间“和平相处”问题

3机体与材料之间“和平相处”问题

生物材料植入人体后作为外来物质能否与机体和睦相处，这是一个十分重要和必须解决的问题，也是生物医学材料研究领域中的难点问题。外来物质进入人体会引起人体的排斥反应，此外，进入人体的生物材料与血液接触后人体组织及血液能否与其和睦相处（相容性）是生物材料应用成功与否的关键。通常只要生物材料与血液和睦相处（相容）就能与机体其他组织和睦相处，但与组织和睦相处的材料不一定能与血液和睦相处。

生物材料与机体特别是血液的和睦相处问题（相容性问题）是生物医学材料研究的重要课题，在生物材料的设计、制造及临床应用中必须精心考虑和处理，否则会导致失败，一般来说，植入机体的生物材料应具备以下性质。

（1）不会引起血液凝固。

（2）不破坏细胞。

（3）不会使血中蛋白质发生不可逆变化。

（4）其中的稳定成分不被溶解。

（5）不引起有害的免疫反应和过敏反应。

（6）不损害邻近的组织。

（7）长期使用不会致癌。

（8）不产生毒性作用。

通常，血液与生物医学材料表面接触后，在数秒钟内就会吸附一层血浆蛋白质，然后血中的血小板（血液中的一种成分）开始黏附于上，同时血小板释放出许多活性物质，从而使血液凝固，形成血栓（凝血块）。目前，生物材料表面与血液接触后形成血栓的作用机理仍不十分清楚，生物材料的血液相容性问题的研究仍处在经验水平上。目前认为以下因素影响生物材料与血液的相容性：①生物医学材料的表面愈光滑，其血液相容性愈好，经长时间证明，光滑的聚氨酯表面与血液有较好的相容性。②在粗糙的生物医学材料表面形成假内膜能增强其血液相容性。③来源于其他生物的生物材料多能与血液和睦相处，但此类材料在血液中性能容易发生退化或钙化。④在材料表面接上抗凝血物质，使抗凝血物质接合于材料表面上，可改善材料的血液相容性。⑤材料表面的自由能越低，其抗凝血性能越好。

为改善生物医学材料的相容性，可采取以下措施：①将合成材料与天然材料进行组合以改善材料的相容性，具体方法有：在生物材料表面形成假内膜，在材料表面涂以白蛋白涂层，在材料表面结合上肝素等。②通过分子设计改善生物材料的结构和性质，以达到抗凝血的目的。近年来，对生物材料结构与生物相容性之间关系的研究已受到重视，已经阐明了某些分子结构（主要指大分子结构）与组织相容性的关系，初步揭示了材料表面基团，材料表面电荷、软硬段相间嵌段结构及微相分离结构对血液相容性的影响。