医用化工材料（一）
医用化工材料相比传统材料具有更加优异的性能，在医疗领域具有广阔的市场空间。医用化工材料是发展最快的新兴材料产业之一，随着我国人口老龄化加速、各种疾病患病率上升以及居民健康意识的逐渐提高，医疗卫生产业成为新的增长热点，医疗需求的快速升级将带动医用高分子材料尤其是化工新材料飞速发展。医用化工新材料的开发与应用，为医疗卫生领域的发展做出了重要贡献，面对巨大的发展机遇，我国医用化工新材料行业及相关企业，应紧紧把握行业动向，提升产品质量，加快产品升级换代，加大自主创新能力，争创自有品牌，力争早日进入全球领先行列。不过，医用化工新材料是一门新型化、综合性的产业，涉及化工、化学、生物、药学、医学等多个领域，需要不同领域的产学研联盟协同发展以及国家政策的大力支持。
在这一期，我们以“医用化工材料”为题，专门收集了2020年以来有这关方面的科技文献与资料并汇集成汇编提供给大家，希望对“医用化工材料”方面有兴趣的朋友和有意愿开发此类技术的朋友起到借鉴与参考作用。由于近几年这方面的文献资料较多，我们将其分五部分提供给大家。这是第一部分。
医用化工材料（一）
1、医用植介入高分子材料研究进展
【机构】中国石化北京化工研究院
【文献出处】《石油化工》2022年第9期1122-1128,共7页
【摘要】综述了常用的医用植介入高分子材料的结构、性质和应用,包括天然高分子聚合物、合成高分子聚合物及高分子/无机材料复合物等,提出了材料存在的不足和改进方法,同时介绍了医用植介入高分子材料的市场前景和发展趋势,分析阐述了中国在该领域的现状、面临的挑战以及解决方案。
2、泌尿系统组织工程支架材料的研究进展
【作者】李露
【机构】苏州大学纺织与服装工程学院
【文献出处】《生物化工》 2022年第5期173-175
【摘要】组织工程支架材料是细胞粘附、增殖分化的载体和基质,可以为泌尿系统病变部位提供一个稳定的生物安全环境。不同的组织工程支架材料有不同的功能和特性,为泌尿系统疾病,如先天性畸形、炎症、缺损以及肿瘤等,提供了一种新的治疗思路。本文以小肠黏膜下层、膀胱无细胞基质、胶原蛋白、海藻酸钠和丝素蛋白为例介绍了生物材料应用于泌尿系统的研究现状。
3、医用金属材料在骨科应用中的生物功能化
【机构】南华大学附属第一医院脊柱外科 ;
【文献出处】《中国组织工程研究》2021年第034期5523-5529
【摘要】背景:目前骨科医用金属材料经过多年的临床应用仍然存在许多问题,不仅面临着材料植入体内后的自体免疫反应、弹性模量与人体骨不相匹配、骨与界面不融合等问题,还由于金属腐蚀和磨损直接或间接造成的影响.目的:对医用金属材料在骨科应用中的生物功能化进行概述.方法:由第一作者应用计算机检索PubMed、CNKI、Web of Science数据库中的相关文献,英文检索词为"Orthopedics、metallic material、bio-functionalization",中文检索词为"骨科医用金属,3D打印技术,生物功能化,表面改性,材料表面涂层",最终纳入61篇文献进行综述.结果 与结论:医用金属材料是最早运用在骨科的材料,最初对医用金属材料的研究都聚焦在金属材料本质上,随着对骨替代材料的不断研究,材料属性正在从生物惰性向生物活性和生物功能化发展.在不改变本体材料性能的前提下,采用表面物理改性、化学改性及表面生物改性进行金属材料生物功能的有机耦合,进一步实现医用金属材料的生物功能化,使骨科医用金属材料不仅具有良好的力学性能和生物相容性,而且还具有良好的生物活性、抗炎性能和骨诱导性,这些多功能的协同作用将成为临床应用新领域,也为开发生物医学金属的新功能指明方向.
4、功能高分子材料的应用及发展前景
【机构】齐齐哈尔工程学院
【文献出处】《现代盐化工》|2021年第006期
【摘要】功能高分子材料是一类具有特殊理化性质的新型高分子材料,因具有不同的特性而被广泛应用于各个生活领域。首先,对功能高分子材料进行分类并作简要介绍;其次,阐述其在生物医用、化学工业、电子工业以及信息领域的应用及前景,以期为功能高分子材料的应用与发展作出归纳和总结。
5、壳聚糖基创伤急救止血材料研究进展
【文献出处】《生物化工》 2022年第5期170-172,179
【摘要】失血过多是创伤死亡的首要原因,快速高效地止血对于保障人们生命安全至关重要。壳聚糖基材料凭借其良好的生物相容性、止血活性和抑菌性,已在军用和民用急救领域得到应用和推广,是目前公认的高效创伤急救止血材料。本文简要概述壳聚糖基创伤急救止血材料的应用现状和研究进展,以供参考。
6、硅胶假体植入表面功能化修饰研究进展
【机构】甘肃普锐特科技有限公司
【文献出处】2021年第012期
【摘要】基于整形外科医生和材料研究者的努力工作,假体植入重建的研究取得了很大的进展.硅胶假体植入是目前应用最广泛的乳房重建医用假体,但也可能伴随并发症.表面研究目前是一个新发展的研究领域,主要集中在植入体表面的功能化修饰上,通过各种表面功能化修饰技术为患者建立多种假体的选择性,显著减少植入体相关的并发症,从而使得理想的植入物作为生物材料而规模生产.
7、构筑生物安全材料,发展立体化学抗菌新理念
【机构】北京化工大学生物医用材料北京实验室
【文献出处】《应用化学》2021年第5期
【摘要】新型冠状病毒(COVID-19)疫情的大爆发及其周期性变化对人类的健康造成严重的威胁,促使生物安全问题重回公众视野,引起了全世界的重视.各国政府都开始采取更有力的生物安全措施,亟需应对生物安全威胁的有效材料.抗菌材料是生物安全材料的重要组成部分,致力于解决包括病毒在内的微生物感染这一棘手的生物安全问题.传统的抗菌策略包括杀菌,抗菌粘附和复合抗菌.传统策略以杀菌为主,其见效快,但是杀菌剂容易流失,存在生物相容性问题,容易导致微生物产生耐药性.因此,发展新的抗菌策略意义重大.立体化学抗菌策略立足于管控微生物行为,利用微生物能感知不同立体化学结构并做出不同的响应的特点,从而使微生物不主动粘附到材料表面,有效抑制有害微生物的粘附,繁殖和传播,符合抗菌材料发展的新趋势.本文简要评述了近5年抗菌材料的研究进展,综述了立体化学抗菌策略的主要研究内容,探讨了管控微生物的新理念.
8、类氨基酸基载药水凝胶敷料的制备与性能
【机构】江南大学 化学与材料工程学院,合成与生物胶体教育部重点实验室,
【文献出处】《精细化工》2021,038(007)
【摘要】为制备一种具有良好生物相容性、可控缓释的物理交联的水凝胶敷料,选用类氨基酸单体N-丙烯酰基甘氨酰胺(NAGA)与生物发酵产物衣康酸(IA)为单体,在紫外光(254 nm)下,通过自由基聚合,在不需要外加任何交联剂条件下即可形成水凝胶聚(N-丙烯酰基甘氨酰胺-衣康酸)〔P(NAGA-IA)〕.其中,由NAGA与IA物质的量比为20.0:1制备的水凝胶P(NAGA20-IA1)具有pH响应性、溶胶-凝胶转变温度、较高的水溶胀率(40倍)及力学性能(压缩模量最高540 kPa)、较优的药物负载性和缓释性,NAGA单元提供的分子间多重氢键作用赋予了水凝胶较优的综合性能;而IA单元赋予了聚合物的pH刺激响应性,从而可诱导药物的释放.因此,所得P(NAGA-IA)水凝胶可作敷料用于创伤治疗.
9、纳米薄膜基底对表面增强拉曼光谱检测环丙沙星的影响
【机构】南昌航空大学航空制造工程学院，宿州学院化学化工学院，江西洪都航空工业集团有限责任公司，
【文献出处】激光与光电子学进展, 2022, 59(23):
【摘要】基于金纳米颗粒薄膜基底和金纳米棒薄膜基底，使用表面增强拉曼光谱（SERS）技术对环丙沙星（CIP）的含量进行了分析检测，为食品中CIP残留检测提供了新方法。通过使用柠檬酸钠还原氯金酸制备金纳米颗粒胶体，以及通过晶种生长法制备金纳米棒胶体，以应用于SERS增强基底。通过不同激发光波长对CIP进行SERS检测，确定了最佳激光波长为780 nm。使用校正集CIP标准溶液，建立CIP浓度-SERS信号强度的工作曲线，使用检验集样本观察工作曲线的预测能力。结果表明：使用金纳米颗粒基底进行CIP的SERS检测，回收率在97.1%~105.0%;使用金纳米棒基底进行SERS检测，回收率在96.3%~121.8%。因此，SERS在检测CIP抗生素领域具有高灵敏度、快速检测等优势。
10、添加液体玻璃的丙烯酸酯共聚物涂层对体外细胞生长的影响
【机构】常州大学材料科学与工程学院
【文献出处】《化工新型材料》|2021年第004期
【摘要】采用紫外光引发的原位聚合法制备了丙烯酸酯共聚物及其与液体玻璃的复合物涂层,在涂层上分别培养了人脂肪干细胞和成纤维细胞,通过细胞计数分析了涂层上细胞的生长情况。采用X射线光电子能谱仪和扫描电子显微镜对涂层进行了表征,结果表明纳米SiO_(2)与丙烯酸酯共聚物发生了相互作用。细胞实验表明较薄的致密复合物涂层有利于细胞的生长,具有小孔径共聚物涂层及含有均匀分散的更小纳米SiO_(2)颗粒的复合物涂层更有利于脂肪源性干细胞(hASCs)的生长,相反则对成纤维细胞具有更好的亲和选。
11、我国医疗器械与化工材料交叉应用的科研现状
【机构】吉林省科学技术信息研究所
【文献出处】《数据挖掘》2021年第004期
【摘要】
在新冠疫情时期,我国医疗器械和化工材料的学科交叉应用纷纷提出了新的科研攻关和疑难问题,本文从科研论文和科技成果进行数据统计和文本挖掘,找到交叉应用的学科分布,研究主力和研究热点,最终为医学难题提供科研攻关参考.
12、聚合物-金属有机框架材料的研究进展
【机构】天津大学化工学院化学工程研究所,天津市膜科学与海水淡化技术重点实验室,化学工程联合国家重点实验室,天津化学化工协同创新中心, 滨州学院化工与安全学院,山东省工业污水资源化工程技术研究中心,
【文献出处】《化工学报》 2021,072(002) - 709～726
【摘要】
金属有机框架(MOFs)因其大孔隙率,高比表面积和规则可调的孔径结构等优势受到了广泛关注,然而该材料较差的热塑性和力学性能限制了其可加工性,不利于大规模工业应用.为解决此问题,研究者们将聚合物作为多孔材料的一部分,通过直接或间接的方法合成了一种三维且高度多孔的材料——聚合物-金属有机框架(polymer-metal-organic frameworks,polyMOFs).此材料兼具MOFs出色的性能与聚合物的可加工性,在气体分离,生物医用和催化等领域具有广阔的应用前景.本文综述了polyMOFs的三种合成方法,包括合成后聚合,单晶到单晶转换和直接合成法,介绍了三种方法的特点与不足,并展望了未来polyMOFs的发展方向.
13、分子模拟技术在壳聚糖功能材料开发和应用中的研究进展
【机构】沈阳化工大学机械与动力工程学院
【文献出处】《化工进展》2022,041(008) - 4241～4253
【摘要】壳聚糖因其优良的生物相容性、可再生性、生物降解性以及絮凝、吸附性而被广泛应用于医药、能源、环保等领域。随着统计力学和计算机科学的快速发展,应用分子模拟研究壳聚糖材料的开发和应用已成为热点。本文综述了近年来分子模拟技术在该领域的研究进展,归纳了分子模拟的基本方法及特点,详述了以量子化学为基础的分子模拟软件Materials Studio在壳聚糖研究中的常用模块以及应用。在此基础上,介绍了利用分子模拟对壳聚糖分子结构、微观反应机理、相容性的分析与预测,以及壳聚糖在生物医用材料、燃料电池、缓蚀剂、水处理应用领域的分子模拟研究进展,总结分析了分子模拟方法在壳聚糖功能材料开发和应用中的优势以及在微观机理探索方面的不足,提出了采用多尺度模拟、与机器学习相结合等提高模拟结果准确性和计算速度的研究方法,为未来设计开发新型壳聚糖材料提供新的思路。
14、医用无定形磷酸钙3D打印液固作用过程分析
【作者】聂建华、程江、莫嘉琪
【机构】中山职业技术学院 ;华南理工大学化学与化工学院 ;
中山职业技术学院 ;
【文献出处】《中国组织工程研究》|2021年第016期|2548-2553
【摘要】背景:无定形磷酸钙具备优良的水化硬化特性,只需利用纯水作为粘接溶液即可打印成型,更重要的是打印骨成品无需进行高温烧结即可直接医学临床应用,故而非常契合3D打印技术的特性.目的:通过3D打印方式制备力学性能和打印精度满足实际应用需求的无定形磷酸钙骨修复材料.方法:通过共沉淀法制备无定形磷酸钙粉末,将其作为打印粉末材料;然后分别使用增稠剂和流平剂调节纯水的黏度和表面张力,并以其作为粘接溶液,通过3D打印机制取骨修复材料,研究粘接溶液的黏度和表面张力对液滴成形、液固交互作用、骨成品力学性能和打印精度的影响规律.结果与结论:通过考察液滴成形、液滴/无定形磷酸钙粉末交互作用等过程,获得粘接溶液最佳物化参数:黏度为8.0×10-3 Pa?s,表面张力为40.0×10-3 N/m,其不仅可稳定可控地形成液滴(Z=5.06),而且点阵喷洒时平稳地冲击粉末层(K=14.29),然后均匀顺利地渗入粉末层并及时铺展(We=36.86).由此所制取的打印骨成品的力学性能较好(抗压强度为30.4 Mpa),而且打印精度较高(成型误差为0.9 mm),同时孔隙数量较多(表明骨传导性较好),较大程度地满足了骨修复材料各种需求.