1 紡織纖維用作醫用材料的要求及其特有的優良性能
所謂醫用纖維材料,是指以醫學應用為特色的一類紡織纖維材料的總稱。醫用材料是直接影響人體生命和健康的一種特有的材料,因此它應符合兩點要求:①符合耐消毒性的要求;②符合生物安全性的要求。而用紡織纖維作醫用材料又具有許多優點:①單位體積內表面積大,物質的通透、吸附功能可得到充分的發揮;②重量較輕,機械物理性能好;③可以任意編結織造,使其在力學性能上具有微妙的運動適用性。生物醫用纖維除具有上面的優點外,還具備生物相容性,所以近年來廣泛應用于醫療領域。
2 醫療領域的生物纖維的種類
甲殼素與殼聚糖纖維
甲殼素是一種特殊的纖維素,其資源豐富。將甲殼素用濃堿處理去除其中的乙酰基就可以將其制成可溶性的物質,稱為殼聚糖。它們不僅生物相容性良好,能夠生物降解,降解產物安全無毒,而且作為一種天然堿性多糖,還具有相當的生物活性,是一種極具發展潛力的可吸收型植入材料。
因此,甲殼素在醫療領域得到了廣泛的應用:(1)用做可吸收手術縫合線。甲殼素主要用于消化系統外科和整形外科等需要內縫合的手術中。(2)用做醫用敷料。將甲殼素同抗藥物氟派酸及多孔性支撐創傷傷口材料制成的燒傷用生物敷料生物相容性好,不過敏,抑菌效果優良,透濕、透氣性能較高。(3)用做人造血管。美國在1996年公開了一項世界專利,用甲殼素制造人造血管,內徑小于6mm,內壁光滑而且不會凝聚血球以保持管腔通暢。(4)用做醫用微膠囊。甲殼素的陽離子特性與羧甲基纖維帶負電性的高分子反應可制備不同類型的微膠囊,使高濃度細胞的培養成為可能。(5)用做止血劑和傷口愈合劑。與抗凝血作用相反,甲殼素的某些衍生物具有優良的凝血和促進傷口愈合的作用。(6)用于骨組織的修復。甲殼素可以直接作用在骨芽細胞上,促進其分子衍生和骨礦物質的合成,從而提高堿性磷酸酶的活性,加快骨基質的形成及修復。
藻酸纖維
藻酸纖維主要由不溶性海藻酸鈣構成,可通過最基本的紡絲工藝而制得,即由海藻酸鈉堿性濃溶液經過噴絲板擠出后送入含鈣離子的酸性凝固浴中。
海藻酸鈉與鈣離子發生離子交換,形成不溶于水的海藻酸鈣纖維,再進行水洗、拉伸、烘干等一系列加工,隨后通過非織造生產工藝可制成紗布、繃帶等。
藻酸纖維具有特殊的生物醫學性能:(1)用作紗布、繃帶。由于藻酸纖維具有獨特的離子交換性能,可與傷口的滲出液相互作用形成潤濕的凝膠,有利于傷口的愈合。(2)做為抗菌纖維。藻酸纖維因具有治療傷口藥物的載體,廣泛用來制備抗菌纖維,比如藻酸含銀纖維因生產簡單而比較受歡迎。
蠶絲絲素纖維
絲素纖維用做外科手術縫合線已有悠久的歷史。蠶絲絲素纖維可用作:(1)生物傳感器。將酶固定在再生絲素膜上,有利于延緩酶的失活,可用于研制特殊的生物傳感器。(2)藥物控制釋放載體。施有藥物的再生絲素膜,能夠根據環境pH值的變化控制藥物的釋放,可用于對人體特定部位進行定向治療的智能化藥物控制釋放載體。(3)創面保護膜。絲素膜因具有生物相溶性,所以用來做創面保護膜。
Lyocell纖維素纖維
Lyocell的生產一般采用纖維素直接溶解工藝,在特定條件下將纖維素溶于環狀叔胺氧化物N-甲基嗎啉2-N-氧化物與水的混合物中。在這一工藝中,預處理好的漿粕同連續式混合器中的NMMO與水混合,將纖維素溶解成粘性溶液,過濾該溶液后進行紡絲,纖維素就呈絲狀凝固出來。Lyocell纖維素纖維可用作:(1)制作治療慢性傷口(如潰瘍、燒傷等)的高級繃帶。由于它可與傷口滲出液接觸形成凝膠,提供非粘接性的潤濕環境,而且吸收性高,吸收可達其自身重量的35倍,形成連續性較好的凝膠,從而易整片去除,便于更換繃帶,避免損傷新組織的生長;(2)可以用機織、針織、非織造布形式做成手術服,以及其他一次性醫療用品。它無菌、無塵和耐消毒,另外,還具有隔菌性和舒適性。
3 總結
在產業用紡織品中,醫療領域用紡織品所占比例不大,但都是高新產品。在當今紡織行業普遍不景氣的狀況下,世界主要纖維生產廠家應靠開發新品種來提高生產效益。相信在以后的時間內,新型纖維在醫療領域的應用將會越來越廣泛,進一步促進醫學的進步。