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高分子材料輻照改性在醫用高分子材料中的應用

近年來,面向現代生物醫藥、臨床醫學、組織工程、仿生器官的巨大應用需求,生物醫用材料已經成為當今材料科學發展的最重要熱點之一。為了滿足日益發展的生物醫用材料的多樣性需要,基于其應用的內在特點,高效、低殘毒、清潔方便的反應與相關制備法受到極大的關注。

 

與傳統的高分子化學制備方法相比,輻照加工法制備改性醫用材料的優點在于:

    1. 不需要添加劑,沒有引發劑殘留,可以得到清潔、安全的接枝共聚物,保證材料的純凈性。

    2. 輻射接枝操作簡單易行,可以在常溫或者低溫下進行,并可以通過調整射線輻照劑量、劑量率、接枝聚合單體濃度和基材溶脹的深度控制反應程度。

    3. 輻射過程對材料也是一個消毒過程,避免了其他消毒方法對制品的破壞。

預輻射接枝共聚合

    預輻射接枝共聚合是高分子材料先深度輻照,產生穩定的自由基,或者先在空氣中輻照生成穩定的過氧化物或者氫化物,然後在輻射場外使被輻照聚合物與單體溶液接觸,進行接枝反應。

共輻射接枝共聚合

    將單體與高分子載體置于同一體系中,一起進行輻射就輻射接枝共聚合。單體可以是氣相、溶液或者溶解于其他溶劑中,該法具有以下特點:

    1. 輻射與接枝共聚反應一步完成,操作簡單,易行。

    2. 射線輻射產生的活性自由基,一旦生成可立即引發單體的接枝共聚合反應,自由基活性點與輻射能利用效率高。

    3. 在多數接枝共聚合反應體系中,單體可以作為聚合物基體的保護劑,這對射線輻射下穩定性較差的聚合物基體尤為重要。

    隨著人類逐步進入老齡化社會,開發生物相容性優良、力學性能好、具有特殊功能的生物材料顯得日益重要。同時由于核輻照與電子射線技術的進步以及在材料制備中的應用日趨廣泛,輻射技術已成為研制生物醫用材料以及高分子材料輻照改性中一個重要方向。我們相信伴隨著輻射接枝、交聯、固定化等輻射技術在生物醫用材料制備、改性、消毒上的研究和應用,將大大促進生物醫用材料的發展。

    輻照加工是一項通過高能射線對物質作用所產生的生物效應、化學效應及物理效應,對物品進行殺毒、滅菌、降解有毒有害物質、改善材料性能等的高科技綠色加工技術,具有能耗低、無殘留、無環境污染、加工流程簡單、易于控制以及加工處理后的產品附加值高等優勢,被稱為人類加工技術的第三次革命,已廣泛應用于農業、醫療、化工、環保、礦產等諸多領域,且正向現代科學技術前沿和新領域滲透,產生了巨大的經濟效益和社會效益。

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