歷史上,聚氨酯材料已用于醫學,基于其彈性可提高醫學裝置的成功或延長壽命。最早用于心血管,其壓力變化下彈性(以利泵血),可延展和收縮而不發生疲勞失敗(如血管移植物)或可折彎而不骨折(如電極引線絕緣體),對于長期應用很重要。
盡管最早于1967年得以應用,在上世紀80年代中后期,學者們逐漸意識到使用聚醚聚氨酯(PEU)可能存在之前未發現的失敗機制而需進一步研究。
研究表明,由于制造和置入中聚合物中的殘余應力,在失敗中可能發揮作用,若殘余和工作應力可最小或消除,則PEU可持續應用。聚酯聚氨酯亦用于醫療領域,體內易于降解。至少有一篇文章提示,聚醚聚氨酯脲(PEUU)具有更好的生物穩定性及更佳使用潛力。
另一篇探討PEUU心臟瓣膜失敗的文章,提示鈣化和磨損在失敗中起部分作用。致力于使得聚氨酯更具生物穩定性的研究持續,聚碳酸酯聚氨酯(PCU)逐漸顯示潛力。比較同樣條件下PEU,PEUU和PCU的研究表明,在生物條件下,PCU更耐降解。
1991年,Szycher等報道了一種新的聚氨酯(aPCU),可消除聚合物鏈中醚酯結合,在生物環境中防止微裂紋。PEU與PCU相比,Tanzi 等也發現PCU在體外堿性環境下更穩定,PEU在酸性環境下更穩定,從而認為,PCU在醫療條件下更為穩定。在凱斯西儲大學進行了多年的多種技術檢測,更新了比較結果的數據。
Mathur等比較了在融合器置入系統中不同聚合物特性,發現氧化而導致的降解中,PEUU最多;PCU最少。Wiggins等在過氧化氫和二氯化鈷溶液中進行了體外動力測試,起初發現PEUU在高應變率下更脆,進一步測試表明,在類似測試條件下,PCU表現更好。
Christenson等繼續了該研究,發現了相似的體外實驗結果,PCU降解的發生由于體內接觸到鄰近細胞,氧化降解作用為主要機制,而PCU生物穩定性則需進一步研究。Labow等警示PCU多聚體的硬段化學在生物環境中長期穩定性方面發揮作用。
聚碳酸酯聚氨酯彈性體已在體外實驗用于關節負重表面,且至少用于一種裝置。其臨床實驗也正在開展,并有結果報道。早期臨床實驗取出的裝置分析的結果提示,該材料作為負重面仍保持其完整性。在此裝置中比較UHMWPE和PCU顆粒物(磨損產物)的研究表明,對PCU的反應較UHMWPE更小。氧化測試表明,在?射線輻射下,PCU較UHMWPE更抗氧化。
恢復脊柱結締組織部分功能的手術,對于脊柱外傷或退變患者減輕疼痛和恢復功能而言,至關重要。手術輔助材料有自體或異體組織,金屬,陶瓷和高分子聚合物。高分子聚合物包括超高分子聚氨酯(UHMWPE),聚醚醚酮(PEEK)及聚氨酯。
作為聚合物家族的聚氨酯材料,由于其彈性特征而被引入醫用。可通過改變單體構成及高分子鏈不同單體而改變塊大小。我們有理由相信,聚氨酯將與醫療實現完美結合。






















