医用聚氯乙烯(PVC)常用于输血袋、体外循坏系统或介入性和植入性器械,与血液或体液直接接触,这不仅要求相应的器械组织相容性好,还要对PVC器械进行表面改性(生物反应一般发生在表面)。通过表面处理可赋予产品的特殊功能,如润滑性、润湿性、血液相容性、抗菌性、细胞粘附性能等,这也赋予了PVC更高医用附加值。
涂层改性材料处理方法包括喷涂、浸渍、真空沉积、等离子沉积、化学电镀、接枝或毽合、水凝胶包覆法、复合挤出等。

抗 凝 血 涂 层
当生物材料植入机体与机体组织、血液接触会产生有损机体的宿主反应和有损材料的材料反应,在生物体方面往往会出现毒性反应、炎症、过敏和形成血栓等。在器械材料表面进行抗凝血改性,可以提高导管血液相容性。

血栓形成过程
抗凝表面改性方法:
肝素固定化
肝素本身是一种高度带电的分子,它可以扰乱使凝血性纤维蛋白原形成的“瀑布模型”中凝血酶与因子 Xa之间的相互作用过程,因此肝素化涂层可以避免血小板的黏附与激活。表面肝素化是利用肝素类生物活性因子的表面涂层技术。
蛋白修饰
提高材料表面与白蛋白的亲和力,在材料表面形成蛋白保护层,可以减少血栓形成。提高表面与白蛋白的结合力有多种方法,如等离子气体放电技术可将白蛋白固化到多种材料表面。
亲水性(润滑)表面改性
亲水性的高分子如聚乙二醇(PEO)、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺及其衍生物在生物学环境中具有低的界面能,能降低蛋白吸附,间接减少细胞粘附,从而抑制血小板粘附,对抗菌粘附也有作用。PEO是被广泛应用的具有血液相容性的亲水性高分子。通过空间排斥效应,表面接枝PEO的分子可以有效阻止血液中大分子如血浆蛋白、血小板等在材料表面的粘附。

抗 菌 涂 层
“抗感染”VS“抗菌”
对于医学工作者来说了解“抗感染”与“抗菌”的区别很重要。

非抗生素涂层
将生物相容性好、吸水的高分子水凝胶固定到器械表面。水凝胶吸水后更软,与组织接触软化,有利于减少植入器械表面对组织的刺激,从而提高生物相容性。
抗菌药物释放涂层
涂层中使用高效的抗菌活性药物,采用高分子包埋法,在器械表面留有一层分散抗菌药物的高聚物涂层,在聚合物基质表面缓慢释放抗菌药物。

抗菌剂固定
抗菌剂固定在器械表面,可以长期释放药物。可有效抑制革兰式阳性菌。
超 声 涂 层
超声涂层是一种新型涂层。器械在体内时,超声可以使这种涂层变得非常亮,因此也称反馈涂层。

超声涂层属于生物探针,制备时在表面的涂层中嵌入包含空气的微孔。气泡在所有方向反射信号,而不是简单的传送超声信号到传感器,尤其是装置与传感器形成一定的角度时,涂层能使超声图像系统显示装置在体内的位置。
磁 性 涂 层
导管表面涂覆一层顺磁性物质,如三氧化二铁、氧化镝等粉末,使之在核磁共振(MR)下可视。

对聚氯乙烯产品进行表面改性,不仅能降低临床使用风险,减少患者痛苦,还能提升产品性能。预期先进的表面改性技术在医疗器械上将有长足的发展。