1、醫用縫合線的前世今生醫用縫合線的前世今生 化工產品工程課程作業化工產品工程課程作業Dalian University of TechnologyDalian University of Technology研究展望研究展望聚乙交酯的合成應用聚乙交酯的合成應用其他共聚物的合成應用其他共聚物的合成應用背景背景1234Dalian University of TechnologyDalian University of Technology 醫用縫合線是一種用于人體手術縫合的線型材料，從材醫用縫合線是一種用于人體手術縫合的線型材料，從材質可分：絲線、羊腸線、化學合成線、純天然膠原蛋白縫質可分：絲線、

2、羊腸線、化學合成線、純天然膠原蛋白縫合線；從其物理形態，可以分為單纖體和多纖體；根據生合線；從其物理形態，可以分為單纖體和多纖體；根據生物降解性能，可分為非吸收縫合線（金屬線、棉線、聚酯、物降解性能，可分為非吸收縫合線（金屬線、棉線、聚酯、聚丙烯等）和可吸收縫合線（羊腸線、聚乙交酯等）。從聚丙烯等）和可吸收縫合線（羊腸線、聚乙交酯等）。從醫生使用手法分：需要打結固定，不需要打結靠倒刺固定。醫生使用手法分：需要打結固定，不需要打結靠倒刺固定。醫用縫合線的發展醫用縫合線的發展I 背景背景Dalian University of TechnologyDalian University of Tech

3、nology臨床對縫合線的期望臨床對縫合線的期望醫生期望：縫合線強度好，在傷口愈合過程都能保證傷口醫生期望：縫合線強度好，在傷口愈合過程都能保證傷口穩定。線體滑爽容易縫合，柔韌好打結，線結穩定。操穩定。線體滑爽容易縫合，柔韌好打結，線結穩定。操作容易，縫合速度快?？p合線組織相容性好，不影響人作容易，縫合速度快?？p合線組織相容性好，不影響人體組織生長。體組織生長。病人期望：手術后傷口不需要拆線，傷口愈合快，縫線能病人期望：手術后傷口不需要拆線，傷口愈合快，縫線能自然吸收，吸收過程反應輕微不留異物。縫合處美觀疤自然吸收，吸收過程反應輕微不留異物。縫合處美觀疤痕細微痕細微。Dalian Univer

4、sity of TechnologyDalian University of Technology普通絲線普通絲線羊腸線羊腸線可吸收縫合可吸收縫合線線PGA PGA /PGLA/PGLA金屬記憶皮金屬記憶皮膚吻合線膚吻合線快翎不需打結快翎不需打結雙向倒刺可吸雙向倒刺可吸收縫合線收縫合線縫合強度縫合強度一般一般一般一般高高高高高高愈合拆線愈合拆線需要需要不需要不需要不需要不需要需要需要不需要不需要愈合疤痕愈合疤痕蜈蚣型疤痕蜈蚣型疤痕線型疤痕大線型疤痕大線型疤痕線型疤痕線型線型 疤痕淺疤痕淺淡淡線型疤痕極淡線型疤痕極淡縫合時間縫合時間長長長長中等中等長長短短使用人群使用人群不發達地區不發達地區醫院

5、醫院不發達地區不發達地區醫院醫院一二線城市一二線城市醫院醫院一二線城市一二線城市大醫院大醫院一線城市大醫一線城市大醫院、院、醫用縫合線使用現狀醫用縫合線使用現狀Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyII 聚乙交酯的合成應用聚乙交酯的合成應用聚乙交酯（聚乙交酯（PGAPGA），又名聚羥基乙酸，是一種高結晶，可生），又名聚羥基乙酸，是一種高結晶，可生物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手術縫合物降解的脂肪族聚合物，降解速度快，主要用于手術縫合線等領域。線等領域。外觀：黃色或淺褐色顆粒特性外觀：黃色或淺褐色顆

6、粒特性粘度粘度( (10%)10%)：0.2-2.0 dL/g0.2-2.0 dL/g玻璃化溫度：玻璃化溫度：35-4035-40熔點：熔點：220-240220-240殘留單體：殘留單體：1%1%殘留溶劑：殘留溶劑：0.05%0.05%重金屬：重金屬：10 ppm10 ppm錫（催化劑）：錫（催化劑）：200 ppm200 ppm密度：密度：1.3 g/cm1.3 g/cm硫酸鹽灰分：硫酸鹽灰分：0.05%0.05%Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的發展歷程聚乙交酯的發展歷程1954年，聚乙交

7、酯首次被合成，但與其他合成聚合物相比，聚乙交年，聚乙交酯首次被合成，但與其他合成聚合物相比，聚乙交酯對水解的敏感性很高，一直未有很大的用途酯對水解的敏感性很高，一直未有很大的用途。1962年，聚乙交酯被美國年，聚乙交酯被美國Cyananid公司的戴維斯和喬可第一次用公司的戴維斯和喬可第一次用來研究可吸收縫合線。來研究可吸收縫合線。1970 年使其商品化，商品名為年使其商品化，商品名為“地克松地克松”Dexon。Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙醇酸可以從不同的材料通過幾種不同的工藝途聚乙醇酸可以從不同

8、的材料通過幾種不同的工藝途徑獲得：徑獲得：1. 1. 乙醇酸的縮聚反應乙醇酸的縮聚反應2. 2. 乙交酯的開環聚合乙交酯的開環聚合3. 3. 鹵代乙酸酯的固相縮聚鹵代乙酸酯的固相縮聚聚乙交酯的合成聚乙交酯的合成Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯的降解聚乙交酯的降解聚乙交酯水解不穩定的特定是由于在其主鏈中酯鍵的存在。降解過聚乙交酯水解不穩定的特定是由于在其主鏈中酯鍵的存在。降解過程是一個侵蝕且似乎在聚合物轉化成它的單體乙醇酸的過程中存在程是一個侵蝕且似乎在聚合物轉化成它的單體乙醇酸的過程中存在兩個步

9、驟兩個步驟:1. 1. 水先擴散到聚合物母體的非晶體區水先擴散到聚合物母體的非晶體區, , 使酯鍵裂解使酯鍵裂解2. 2. 在非晶區侵蝕后開始，聚合物的結晶區易水解而裂解在非晶區侵蝕后開始，聚合物的結晶區易水解而裂解Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDexon植人人體后植人人體后7-12天具較高強度，天具較高強度，30一一60d后被吸收。但該縫合后被吸收。但該縫合線存在紡絲困難線存在紡絲困難;柔性差，不易打結柔性差，不易打結;只能制成復絲，與組織摩擦較大只能制成復絲，與組織摩擦較大且伴有毛細管現象且伴有毛

10、細管現象;對細菌抵抗能力較差，在空氣中易吸潮降解，不對細菌抵抗能力較差，在空氣中易吸潮降解，不易保存易保存;少數患者會產生非感染性炎癥等缺點。少數患者會產生非感染性炎癥等缺點。聚乙交酯的局限性聚乙交酯的局限性Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyIII 聚聚乙交酯與其他物質共聚物乙交酯與其他物質共聚物聚聚乙丙交酯（乙丙交酯（P L GA）是羥基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳）是羥基乙酸和乳酸的共聚物，它兼有聚乙交酯和聚乳酸的優勢。目前聚乙丙交酯的制備多采用開環聚合的方法，酸的優勢。目前聚乙丙交酯的制

11、備多采用開環聚合的方法，M i l l e r 2 等研等研究了究了GA，L A不同比例的無規共聚物和交替共聚物，研究表明通過控制不同比例的無規共聚物和交替共聚物，研究表明通過控制GA和和L A的比例可以有效調節乙丙交酯共聚物的降解速率。的比例可以有效調節乙丙交酯共聚物的降解速率。最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美國最早商品化的乙丙交酯共聚物是由美國DuPont 公司在公司在1975年開發的醫用手術縫合線，商品名為年開發的醫用手術縫合線，商品名為“Vicryl”。隨后通過調節聚乙丙交酯的組成、。隨后通過調節聚乙丙交酯的組成、分子量及增強改性等，分子量及增強改性等，PLGA廣泛的應用于生物廣泛的應

12、用于生物醫用可吸收縫合材料，藥物緩釋材料，骨固定材醫用可吸收縫合材料，藥物緩釋材料，骨固定材料及組織修復材料等領域。料及組織修復材料等領域。聚乙丙交酯聚乙丙交酯Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyVicryl在體內主要是大分子主鏈酯鍵水解，逐漸降解為無毒小分子在體內主要是大分子主鏈酯鍵水解，逐漸降解為無毒小分子由人體排出體外。其降解產物對人體無毒無積累、組織反應小、由人體排出體外。其降解產物對人體無毒無積累、組織反應小、吸收快，比吸收快，比Dexon具有更好的柔順性和更長的強度維持時間具有更好的柔順性和更長

13、的強度維持時間;使用使用方便、易結節、打結強度高方便、易結節、打結強度高;組織穿透性及手感有較大改善，是目組織穿透性及手感有較大改善，是目前應用最廣泛的合成可吸收縫合線。前應用最廣泛的合成可吸收縫合線。聚乙丙交酯的優勢聚乙丙交酯的優勢Dalian University of TechnologyDalian University of Technology聚乙交酯聚乙交酯-三亞甲基碳酸酯共聚物三亞甲基碳酸酯共聚物三亞甲基碳酸酯三亞甲基碳酸酯(TMC)和和GA經開環聚合可制得單纖維縫合線經開環聚合可制得單纖維縫合線Maxon，其拉伸強度好、強度下降速率較慢，其拉伸強度好、強度下降速率較慢(6-7

14、月完全吸收月完全吸收)，與組，與組織的摩擦小、持結性能良好。由織的摩擦小、持結性能良好。由GA，CL，TMC和和LA的共聚物制的共聚物制成成Caprosyn單纖維縫合線有比各腸線更高的平均拉伸強度和更小的單纖維縫合線有比各腸線更高的平均拉伸強度和更小的組織反應，易打結且打結強度好、表面平滑。由組織反應，易打結且打結強度好、表面平滑。由GA，TMC，DS的的三元共聚物制備而成的三元共聚物制備而成的Biosyn單纖維縫合線，其強度、抗細菌感染單纖維縫合線，其強度、抗細菌感染能力、操作性能均優于復合纖維編織的能力、操作性能均優于復合纖維編織的vicryl。Dalian University of T

15、echnologyDalian University of Technology聚己內酯類聚己內酯類-CL與與GA共聚制備的共聚制備的Monocryl單纖維縫合線柔韌性強、操作方便、易單纖維縫合線柔韌性強、操作方便、易于打結、組織反應小、組織損傷小，于打結、組織反應小、組織損傷小，2周時斷裂伸長保留率為周時斷裂伸長保留率為20%-30%，91一一119d內完全吸收，常用于手術后兩周內需要較高拉伸強度的組織內完全吸收，常用于手術后兩周內需要較高拉伸強度的組織縫合?？p合。Baimark等以質量比等以質量比50:50的的CL和左旋丙交酯和左旋丙交酯(LLA)共聚，然后加共聚，然后加入入LLA形成嵌段

16、聚合物，再經熔體紡絲和拉伸及定型處理制成形成嵌段聚合物，再經熔體紡絲和拉伸及定型處理制成PL-LAeL單纖維縫合線。單纖維縫合線。Tomohat等用等用e和和LA(25:75)共聚，在共聚，在170-240下熔融制下熔融制得單纖維縫合線。該類縫合線降低了得單纖維縫合線。該類縫合線降低了PLLA的楊氏模量，打結強度與的楊氏模量，打結強度與PDs和和Maxon相似，拉伸強度略低，組織反應溫和，降解性能介于相似，拉伸強度略低，組織反應溫和，降解性能介于PDS和和Maxon之間，但降解行為對介質之間，但降解行為對介質pH值不敏感。值不敏感。Dalian University of Technology

17、Dalian University of Technology其他商業化可降解縫合線其他商業化可降解縫合線Dalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of TechnologyDalian University of Technology目前國內對醫用可降解縫合線的研究相對要落后于西方發達國家，目前國內對醫用可降解縫合線的研究相對要落后于西方發達國家，國產縫

18、合線在品種、數量、質量、功能上都還有很大差距?，F有國產縫合線在品種、數量、質量、功能上都還有很大差距?，F有的研究工作仍存在不少技術性的關鍵問題有待進一步解決，還有的研究工作仍存在不少技術性的關鍵問題有待進一步解決，還有很多領域尚處于空白狀態。因此，應大力進很多領域尚處于空白狀態。因此，應大力進行生物可降解醫用纖維的研究和開發工作，這是高分子領域中的行生物可降解醫用纖維的研究和開發工作，這是高分子領域中的前沿課題，它對開拓邊緣學科，促進各相關學科之間的聯系，將前沿課題，它對開拓邊緣學科，促進各相關學科之間的聯系，將化學、紡織方面的研究向醫學領域滲透，具有重大的意義。醫用化學、紡織方面的研究向醫學領域滲透，具有重大的意義。醫用可降解纖維材料的開發應用將大大促進我國化纖、紡織工業以及可降解纖維材料的開發應用將大大促進我國化纖、紡織工業以及醫學材