如何改善医用导管的亲水性

2019-05-05 20:25医用导管

亲水涂层是通过一定方式将生物高分子有机地结合到导管表面形成的一个涂层,因具有高亲水性而得名。亲水涂层遇水后会被激活,变得十分润滑。

国内目前的医用导管材料多为疏水性材料,如聚氯乙烯、硅橡胶等,它在给临床诊断和治疗过程带来便捷的同时,也存在着一些问题。由于是疏水性材料,使用时会产生较大的摩擦阻力,容易造成血管、腔道组织损伤并引起其他的炎症,给病人带来痛苦。比如在临床使用较多的导尿管,为了使其润滑,通常是将润滑油(如石蜡油、硅油等)涂覆在导管表面,但该处理方法并不能有效地提高导管的润滑性,而且润滑效果不可持续、不利于操作。通过表面改性可使材料本身在保持其本身的物理力学性能的同时,又具有所必需的表面性能,如润滑性等。因此,对医用导管表面进行润滑改性就成为近年来人们研究的热点。

高亲水或高疏水的高分子材料表面在体液或组织液中的润滑性都很好。但在临床应用中,通常采用高亲水的高分子材料,因为在与体液或组织液接触的过程中,高亲水的高分子材料的润滑性比高疏水材料表面更优良,而且还能大大降低表面对细胞及蛋白质等的吸附。因而对医用高分子材料进行表面亲水改性,就成为润滑改性的主要方式。

目前,无论是国内还是国外,都非常关注医用导管的表面生物相容性和润滑性能,为此都做了大量研究。根据改性过程中涂层与材料表面的结合方式可分为物理改性、化学改性、等离子体改性、光接枝改性等。

当前多采用等离子体处理技术来改善医用材料表面的亲水性,但放置一段时间后材料表面的亲水性会降低。化学接枝亲水基团的方法虽然对医用材料表面的亲水性有所改善,但其工艺复杂,成本较高,给工业生产带来困难。近几年来,采用物理方法将聚乙烯吡咯烷酮溶液涂覆到导管表面形成亲水涂层的方法得到了广泛应用,且效果良好。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是一种常见的水溶性高分子,长期的临床试验表明其无毒,且不参与人体代谢而具有生理惰性,同时还有良好的生物相容性。当与水性液体接触时,其本身带有的亲水基团会与水迅速结合溶胀,形成亲水凝胶,表现出优良的润滑性和生物相容性。

利用此特点,将 PVP溶液涂覆在疏水性表面的医用导管上,会增加导管表面的亲水润滑性,遇水时会迅速在其表面形成一层润滑薄膜且不易脱落,在临床插管时具有超润滑作用,实验证明,其润滑度是普通导管类产品表面的10~100倍。


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