人造器官

生物医学材料是指能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料;或者说是具有天然器官组织的功能或天然器官部件功能的材料。近年来, 器官移植虽然取得了巨大的进展,但排异和器官来源及法律等问题仍是一个难题。因此,医学界对生物医学材料和人工器官的要求日益增加。古代人类只能用天然材料(主要是药物)来治病,包括用天然材料来修复人体的创伤。例如,公元前 3500 年,古埃及人用棉花纤维、马鬃等缝合伤口;墨西哥印第

安人用木片修补受伤的颅骨。公元前 2500 年中国的墓葬中发现有假牙、假鼻、假耳。1588 年,人们用黄金板修复颚骨;1755 年,用金属在体内固定骨折;1809 年,有人用黄金修复缺损的牙齿;1851 年,发明了天然橡胶的硫化方法后,采用硬胶木制作人工牙托和颚骨。

最近几十年来,生物医学材料和人工器官的研究才有了较大的进步,在很大程度上应归功于高分子材料科学和工业的发展。1936 年发明了有机玻璃,很快就用于制作假牙和补牙;1943 年,赛璐珞薄膜开始用于血液透析; 1950 年开始用有机玻璃做人工股骨头。50 年代,有机硅聚合物开始应用于医

学,对人工器官的研究起了促进作用。特别是 60 年代以后,具有各种特殊功能的高分子材料不断研制出来,一部分从事高分子科学的人员也把研究方向转向生物医学高分子材料方面。在经济发达国家,用高分子材料制造医疗用品已十分普遍。1976 年美国医用塑料的消耗量占当年塑料消耗量的 4.4%, 达 53.6 万吨。同年,日本用于医疗一次性使用的塑料制品达一万吨。现在, 除了大脑之外,几乎所有的人工器官都在进行研究,有些已经作为商品出售。仅美国和欧洲,每年用于人体自然缺陷和损伤的修复植入材料就有四五百万件,每年有上百万病人在用人工器官。全世界有六万人靠人工肾维持生命, 美国和德国每百万居民中有超过 500 人的心脏病患者要植入心脏起搏器。在

美国,每年有 3.5 万人安装人工心脏瓣膜;有 18 万人植入人工血管;有 12

万人安装人工髋关节;有 10 万人注射有机硅隆胸美容。人工器官和以高分子材料为主的生物医学材料已开始成为一个新兴的工业。