生物醫用材料表面改性研究-低場(chǎng)核磁技術(shù)
生物醫用材料是用來(lái)對生物體進(jìn)行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進(jìn)其功能的材料。它是研究人工器官和醫療器械的基礎,已成為當代材料學(xué)科的重要分支,尤其是隨著(zhù)生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展和重大突破,生物醫用材料已成為各國科學(xué)家競相進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。
生物醫用材料的分類(lèi)
生物醫用材料按用途可分為骨、牙、關(guān)節、肌腱等骨骼-肌肉系統修復材料,皮膚、乳房、食道、呼吸道、膀胱等軟組織材料,人工心瓣膜、血管、心血管內插管等心血管系統材料,血液凈化膜和分離膜、氣體選擇性透過(guò)膜、角膜接觸鏡等醫用膜材料,組織粘合劑和縫線(xiàn)材料,藥物釋放載體材料,臨床診斷及生物傳感器材料,齒科材料等。生物醫用材料按按材料在生理環(huán)境中的生物化學(xué)反應水平分為惰性生物醫用材料、活性生物醫用材料、可降解和吸收的生物醫用材料。
材料表面改性的新方法和新技術(shù)
還應探索表面改性研究以大幅度改善生物醫用材料與生物體的相容性為目標。生物相容性包括血液相容性和組織相容性,是生物醫用材料應用的基本要求。除了設計、制各性能優(yōu)異的新材料外,通過(guò)對傳統醫用材料進(jìn)行表面化學(xué)處理(表面接枝大分子或基團)、表面物理改性(等離子體、離子注人或離子束)和生物改性是有效途徑。材料表面改性的新方法和新技術(shù)是生物材料研究的泳玖性課題。目前流行的一些方法包括等離子體表面改性、離子注入表面改性、表面涂層與薄膜合成、自組裝單分子層、材料的表面修飾等。這個(gè)領(lǐng)域已成為生物材料學(xué)科蕞活躍、蕞引人注目和發(fā)展迅速的領(lǐng)域之一。
在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,正確評價(jià)表面改性效果,對及時(shí)調整改性劑、工藝與設備參數等至關(guān)重要。低場(chǎng)核磁共振技術(shù)可用于生物醫用材料表面改性研究,特別是懸浮體系的表面特性研究。
低場(chǎng)核磁技術(shù)用于生物醫用材料表面改性研究的基本原理:
對于潤濕的顆粒體系,顆粒表面會(huì )附著(zhù)一層液相分子,這些液相分子因無(wú)機相表面的吸附作用而運動(dòng)受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運動(dòng)是自由的,液相分子的馳豫時(shí)間(relaxation time)與它所處的運動(dòng)狀態(tài)密切相關(guān),自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時(shí)間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時(shí)間長(cháng)得多,顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對更多,弛豫時(shí)間也就更短。因此,可以利用低場(chǎng)核磁共振技術(shù)來(lái)測量懸浮液體系的馳豫時(shí)間,并計算顆粒的濕潤比表面積(可利用的吸附表面積),進(jìn)而用來(lái)研究顆粒的團聚狀態(tài)、分散性穩定性、親和性以及潤濕性等問(wèn)題。