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纳米塑材进军生物医学领域 |
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| http://cn.newmaker.com
2/7/2006 12:20:00 PM
中国化工报
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2005年，国内外纳米材料实用化技术在生物医学领域取得重大进展，尤其是在高分子医用材料领域的应用更是进入产业化阶段。高分子纳米材料在医学领域的应用成就，目前主要体现在纳米复合材料与纳米抗菌材料方面。
在纳米复合材料方面的应用，主要体现在成功应用于骨科。美国加利福尼亚大学罗伯特·哈顿博士及其同事发现，碳纳米管是骨组织生长的理想基体。国内山东大学早在2003年9月就开发了羟基磷灰石／碳纳米管复合材料及其制备工艺，其中涉及了羟基磷灰石与碳纳米管的复合材料及其制备工艺。清华大学也在2002年12月发表了一种碳纳米管增强高分子基骨修复用复合材料，以微生物合成的聚羟基脂肪酸酯（PHA）为基体，并以碳纳米管增强，所得的复合材料具有良好的生物降解性和生物相容性以及PHA材料独特的压电性和碳纳米管良好的导电性，其足够的力学强度很适合于制作骨修复材料。
另外，由清华大学材料系崔福斋教授等研制成功的纳米人工骨已获得国家食品药品监督管理局三类植入产品试生产注册证，成为我国首个可以在市场上公开销售和应用的纳米医药用品。它与传统人工骨材料的最大区别在于，修复后的骨头不会在体内留下植入物。它仿照人类骨头生成的机理，采用自组装方法制备纳米晶羟基磷灰石或胶原复合的生物硬组织修复材料，使复合材料具有纳米级别的天然骨分级结构和天然骨的多孔结构。这种纳米人工骨植入者一般经过几个月就可将它完全体内吸收，整个过程没有任何免疫和排异反应，手术操作方便，且价格与其他类型骨修复材料相当。该材料已经在北京中医药大学东直门医院等十几所医院应用，有四所医院给出了临床实验报告，患者满意度为100％。
高分子纳米材料在医学领域应用的另一实质性进展，就是在抗菌方面的成就。银的抗菌性能自古就为人们所熟知，但由于价格昂贵而使应用受到限制。Nano Horizons公司正在开发与聚合物相容性良好的纳米金粉和纳米银粉，专门针对聚合物材料应用设计，其直径在10nm～90nm，可以用于聚乙烯、聚氨酯和聚酯，它们对于现有聚合物的各种加工成型过程相容性都很好，用量小于1％，使抗菌成本大幅降低。目前，该公司的产品还没有商业化，预测今年可能面市，这些产品的应用范围还包括医疗器械、鞋类、衣物以及食品包装等。
美国DKSH North America公司开发出一种用于塑料、纤维以及涂料的新型抗菌剂———SARPU。该抗菌剂是由平均粒径为25nm的银粒子，采用特殊工艺在韩国生产的。由于这种纳米粒子比表面积大，可以有效保护材料不受细菌侵扰，使用计量只需50ppm即可，产品无毒、无辐射，使用起来安全有效。
中南大学纳米抗菌材料课题组等单位研制的一种新型纳米抗菌材料———载银纳米二氧化钛抗菌材料已经实现产业化。专家认为，这标志着中国在纳米抗菌新材料工业化关键技术领域已经居于国际先进水平。新材料不仅持久缓释抗菌，而且在自然环境中自然催化，其抗菌效率相当于国际通行标准规定效率的8倍。
这些新技术大规模应用的前景广阔，它们与聚合物等的结合使用，将会出现更多、抗菌效能也更高的手术服、卫生巾、抗菌电话、抗菌手把等生活和医疗用品，如果将其运用于厨房、卫生间和家具、地板，人类生活在'抑菌空间'的愿望将能够实现。
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