化学材料的发展及其在医学领域的应用探究

左 政

（石家庄一中，河北 石家庄）

通过高中化学的学习，我们接触到了一些材料的简单性质以及对这些性质的基本探究。实际上，材料作为我们日常生活中必不可少的组成部分，它构成了我们日常生活中使用的物品、器件等。而随着科技的不断发展进步，材料科学同样日新月异，且随着很多新材料的普及和应用，我们的生活水平和质量也得到不同程度的提高，从不锈钢到玻璃、水泥再到太阳能电池、光纤、芯片，每一种新材料的发现与应用都在不同领域改变着我们的生活。当前，新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志，就是因为材料与我们的生活甚至经济发展、国防建设密切相关。

与之相关的材料科学更是一门基于化学、物理，广泛涉及力学、计算机科学、数学和生物学等多学科领域的多学科交叉的综合性学科。材料科学研究材料的性质、组成和结构以及它们之间的关系与材料的合成和加工等。可以说，材料的研究既是以探索自身规律为目标的基础科学研究，又是与化工、冶金、能源、电子和机械等工程技术密切相关的应用科学，在工业、军事、航天航空、信息技术、交通运输乃至医学等领域都发挥着无可替代的作用。

一、化学材料的发展现状及新材料的应用

化学材料的发展进步实际上等同于我们人类长期认识、改造自然的历史过程。从石器、青铜到铁器时代，人类逐步掌握了对于一些自然材料的生产、使用和加工技艺，让它们变成了可以服务我们生活的材料，进而逐渐满足更多的生产需要。而随着科学技术的进一步发展，到现代社会，人们人工合成了很多原来自然界没有的材料，如塑料、化学纤维等高分子材料，使其超越原本的自然材料，以这些为代表的高分子材料成为当前化学材料发展的重要方向。

纳米材料、新型的薄膜材料以及航空陶瓷等成为各自应用领域的重要突破。按照我国《关于组织实施新材料高技术产业化专项公告》，我国具有自主知识产权的新材料产业在先进金属材料、电子信息材料、复合材料、电池材料、磁性材料、商性能陶瓷材料和新型高分子材料等方面都形成了一批高技术新材料核心产业。但新材料作为高新技术的基础和先导，目前我国新材料与国外新材料水平相比还存在一定的差距，多年来我国制造业虽然发展迅速，但依靠的却是材料的粗加工和终端产品的组装，还不能打破发达国家多项技术的垄断。

二、材料科学在医学领域的应用

在医学领域，材料化学和化学材料同样必不可少，医用材料长期与人们的活体组织相接触，甚至植入人的体内，这就对于应用材料有更加严格和具体的要求。另外，即使是涉及制药、诊断试剂、药物送达体系应用材料甚至是一次性使用的医用消耗品材料，也因为医学应用环境的严苛要求对新材料的发展和应用提出了更高的要求。

与此同时，现代医学的进步与材料的发展不可分割，新材料的不断产生和应用帮助人们在医学领域掀起一次次的技术和观念革命，持续不断地推动着医学的前进与发展。纳米材料——空心结构的纳米粒子，利用纳米材料特有的效应在肿瘤诊断和治疗方面起着重要作用，而纳米银因其具有的强还原性成为一种性能优良的抗菌材料。众所周知，人类或其他生物中存在大量有机高分子，如蛋白质纤维素、生物酶等都是有机高分子化合物。可以说有机高分子是生命的基础。因此，有机高分子新材料的诞生，可谓是医学领域的又一次变革。医用的高分子生物材料可用于诊断治疗或是直接替代人体的部分组织、器官或增强其功能。

目前，类似的生物医学材料已经可以较为广泛地应用于人体植入，在很大程度上已经显示出较为显著的社会效益，成为一个重要的新兴产业。

三、医用材料的发展与展望

目前，得益于多种新材料的诞生和应用，越来越多的衰竭或坏死器官可以被新研发出的人造器官所取代。这些器官的生理功能和移植器官的功能甚至不相上下。而且相比于原始器官移植，其免疫排斥反应更少，从而保证患者的恢复时间减少。这项材料技术在医学领域将会带来一场新的革命。当然，更值得让人期待的是医用智能材料，其作用和功能可以随着人体环境的变化而进行有意识的调节、修饰和修复，更进一步地模拟了活体组织的功能。如聚酯、聚丙烯纤维等制成的人造血管；聚甲基丙烯酸甲酯、超高密度依稀、聚酸胺合成的人造骨骼；应用智能高分子材料模拟的人工肾脏等都在进一步发展完善过程中，并且其应用在医学工程领域还有更加广阔的前景。综上所述，可以看到材料在医学领域的重要作用不仅局限于应用，其对于现代医疗观念、技术、治愈手段、医疗器械等都存在着不同程度的促进作用，同样推动着医学事业的发展。