生物材料在整形外科中的应用
华西医科大学口腔颌面外科田卫东
摘要:人们对自身形体及容颜完美的追求与日俱增,而组织移植来源的有限与心理的不接受
,以及存在免疫反应,使整形外科对生物材料的需求逐渐扩大。本文对整形外科中生物材料的
研究情况、应用现状及发展趋势进行综述。
关键词:生物材料整形外科美容
1.整形外科中生物材料应用概况
整形外科是对人体组织、器官畸形和缺损的修复与重建,以及对人类容颜及形体的美的重塑
。宋儒耀指出整形外科包含再造整形外科及美容整形外科两个专科,后者即美容外科。从临床
实践的侧重而言,前者以“正畸”为主,后者以“美化”为主。自体组织移植是整形外科中最
常用的治疗手段,但取材有限,甚至无法提供修复所需组织量,而且部分患者难接受供区损伤
;异体组织移植存在免疫排斥、吸收、变形或生物力学性能不理想等问题,故按不同需要制作
的生物医用材料作为各类组织的代用品,在临床应用中具有广阔前景。生物材料是生物医用材
料的简称,1987 年国际标准化组织(ISO)将其定义为:以医疗为目的,用于和活体组织接触以
重建形态和功能的无生命材料,包括具有生物相容性的或生物降解性的材料。整形外科应用的
生物材料按来源分为天然及人工合成两类材料;按化学性质分为高分子、陶瓷、金属三大类材
料;按应用部位分为体内植入材料及体表修复材料。
组织代用品最早是选用天然材料,公元前 3500 年,古埃及人用棉花纤维、马鬃等缝合伤口;
墨西哥印地安人用木片修补损伤的颅骨;公元前 2500 年中国和埃及的墓葬中发现有假牙、假鼻
、假耳;人类用黄金修复牙齿的方法一直沿用至今。人们一直在追寻和研制着更好的、能被人
体所接受的组织代用品。随着生物工程和医学的发展涌现出许多人工合成的材料,特别是组织
工程的出现,以自体有限的组织和细胞经体外培养,获得具有与原组织和器官相同功能及形态
的工程化组织和器官,为美容整形外科的发展提供了良好条件。
2.整形外科使用生物材料应具备条件
不论哪一种生物材料,特别是植入体内材料,均应具有良好的生物相容性,任何超出限
度的对机体产生的不良反应,轻则导致治疗失败,重则造成局部或全身性损害。从临床医学及
生物学角度,生物材料应符合以下条件:
生物性能:良好的生物性能是保证临床应用安全有效的重要技术指标。包括:1)生物安
全性,即材料与人体接触应无毒、无刺激、无致癌和致畸变等作用。2)生物相容性,关于生物
相容性目前尚无完全统一的定义,一般是指材料不产生对机体有害的作用(全身及局部),并且
机体环境对材料也无不良影响,即包含材料对组织的影响与组织对材料影响两方面。评价材料
生物相容性的指标很广泛,从理化性能、组织形态学到细胞信号、分子水平,并在不断发展。
3)生物活性,材料本体或其表面有足以引起与宿主反应的生理活性物质,使材料与接触组织发
生良好结合,行使功能。
生物力学性能:强度、硬度、弹性模量与修复替代的组织接近,用于不同部位的材料,
其生物力学性能要求不同。材料应在行使功能的生理环境下耐磨损、耐老化等。
化学性能:惰性类稳定,长期植入不发生构造改变,具有良好耐腐蚀性,不产生有毒溶
出物;活性降解类,降解产物为机体本身所固有,能被机体利用或排除。
其他性能:不易传热、导电,非磁性,便于加工、塑形,易消毒、灭菌等。
3.整形外科常用生物材料种类及其应用
3.1 体内植人材料
3.1.1 有机高分子
硅橡胶(siliconerubber):是一个庞大的家族,由硅、氧、及有机根组成的单体经聚合而成
的有机聚硅氧烷。多数医用硅橡胶为二甲基聚硅氧烷,其理化形状由聚合物的分子量决定,并
可制成液态油状至弹性固体块状等多种形态。硅橡胶具有独特的性能。1)良好的理化稳定性,
在很宽的温度范围内(-100~316°)保存着许多合乎要求的性能。弹性好,永久变形小,在 7%
以下。且具有疏水性、透气性。2)生理惰性,体内长期埋植,能保持原有的弹性及柔韧度,不