1. 江西服裝學(xué)院,江西 南昌 330201;2.江西省現(xiàn)代服裝工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330201

紡織材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展

程浩南1, 2李芳1

1. 江西服裝學(xué)院,江西 南昌 330201;2.江西省現(xiàn)代服裝工程技術(shù)研究中心，江西 南昌 330201

首先對(duì)紡織材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分類(lèi)，然后論述新型紡織材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的部分應(yīng)用，最后簡(jiǎn)述其發(fā)展?fàn)顩r。提出：醫(yī)用紡織品的設(shè)計(jì)涉及多學(xué)科，需不同領(lǐng)域進(jìn)行協(xié)作才能更快地促進(jìn)醫(yī)用紡織品的發(fā)展；與此同時(shí)，相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)需盡快補(bǔ)充和完善。

醫(yī)用紡織品，應(yīng)用領(lǐng)域，新型紡織材料，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

近年來(lái)，人口老齡化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，且隨著社會(huì)的進(jìn)步與生活水平的提高，人類(lèi)對(duì)健康與長(zhǎng)壽的渴望也愈來(lái)愈強(qiáng)烈，這些為醫(yī)用紡織品的發(fā)展提供了契機(jī)，同時(shí)也對(duì)醫(yī)用紡織品的性能、質(zhì)量和可操作性等提出了更為嚴(yán)苛的要求[1]。作為產(chǎn)業(yè)用紡織品的一大分類(lèi)，醫(yī)用紡織品近年來(lái)發(fā)展呈不斷上升的趨勢(shì)，國(guó)內(nèi)對(duì)醫(yī)用紡織品的需求保持高速增長(zhǎng)，這推動(dòng)了新型醫(yī)用紡織品的發(fā)展。當(dāng)前，我國(guó)醫(yī)用紡織品產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度較快，但發(fā)展并不平衡，主要偏向于加工一些低科技含量和低附加值的醫(yī)用紡織品，而高科技含量和高附加值的醫(yī)用紡織品如手術(shù)縫合線、人造血管等大多依靠從國(guó)外進(jìn)口[2]。盡管我國(guó)近年在醫(yī)用紡織品的研發(fā)上有所突破，但仍有一些高精尖產(chǎn)品缺乏核心技術(shù)，研究尚不夠深入。

本文通過(guò)查閱有關(guān)紡織材料在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用的參考文獻(xiàn)，總結(jié)醫(yī)用紡織品的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)，以期為新型醫(yī)用紡織品的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)提供理論參考。

1 醫(yī)用紡織品的定義及產(chǎn)品分類(lèi)

醫(yī)用紡織品是以紡織材料為基礎(chǔ)，采用不同的工藝生產(chǎn)，主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)臨床診斷、治療、修復(fù)、替換，以及人體保健與防護(hù)的一類(lèi)紡織品[3]133。醫(yī)用紡織品按使用范圍大致可分為四類(lèi)——保健衛(wèi)生、防護(hù)類(lèi)用品，治療類(lèi)紡織品，外科用植入性紡織品及人體專(zhuān)用器官裝置。

1.1保健衛(wèi)生、防護(hù)類(lèi)用品

保健衛(wèi)生、防護(hù)類(lèi)用品主要用于保持環(huán)境的清潔，以及對(duì)細(xì)菌、病毒的預(yù)防[4]。該類(lèi)用品包括醫(yī)療防護(hù)用、病人及病房用、醫(yī)護(hù)人員用的隔離服和手術(shù)室用紡織品如手術(shù)服、手術(shù)帽、手術(shù)面罩、殺菌防臭服裝、外科手術(shù)罩布和臺(tái)布等，它們多為非織造材料制成的一次性醫(yī)療用品，不僅衛(wèi)生便捷，還可有效防止細(xì)菌、病毒等傳播造成的醫(yī)源性感染[5]142。全瓊瑛等[6]對(duì)非織造醫(yī)用防護(hù)口罩的過(guò)濾材料結(jié)構(gòu)與過(guò)濾效率之間的關(guān)系進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示：隨著過(guò)濾材料厚度、面密度的增大，過(guò)濾效率隨之增大；隨著平均孔徑和纖維直徑的減小，過(guò)濾效率也呈現(xiàn)出增大趨勢(shì)。吳紅艷等[7]采用浸漬烘干法，利用抗菌整理劑對(duì)SMS非織造布手術(shù)服進(jìn)行抗菌整理(整理工藝為整理劑質(zhì)量濃度40 g/L、浸漬時(shí)間30 min、烘干溫度100 ℃、烘干時(shí)間6 min)，獲得了良好的抗菌效果，抑菌率最高達(dá)99.98%。

1.2治療類(lèi)紡織品

治療類(lèi)紡織品包括止血紗布、繃帶和抗病毒用紡織品等[8]。

外科使用的止血紗布能有效防止傷口感染，以及對(duì)傷口的二次傷害，能及時(shí)吸收血液并防止血液滲出，促進(jìn)康復(fù)。產(chǎn)品多使用復(fù)合材料，其中直接與傷口表面接觸的是吸收層，它能及時(shí)吸收傷口排出的血液和體液，同時(shí)使傷口獲得柔軟的防護(hù)，有效防止傷口在愈合過(guò)程中與包扎布黏連，確保去掉紗布時(shí)不會(huì)影響正在生長(zhǎng)的新組織。陳超等[9]以蠶蛹?xì)ぞ厶呛兔髂z為主要原料，利用冷凍真空干燥法，通過(guò)添加助劑制備出海綿狀復(fù)合止血材料，所得材料凝血指數(shù)相對(duì)于醫(yī)用紗布降低了63.52%，凝血效果得到顯著提高。李靜靜等[10]以生物玻璃/絲素蛋白為主要原料設(shè)計(jì)了一款復(fù)合多孔海綿止血繃帶，該產(chǎn)品通過(guò)作用于血液的內(nèi)源性凝血系統(tǒng)較快地實(shí)現(xiàn)凝血，有望成為體外快速止血紡織品的首選材料。除此之外，抗病毒用紡織品在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用也非常廣泛，它能減少醫(yī)院中的病菌濃度，在一定程度上降低病菌對(duì)醫(yī)護(hù)人員和病人的危害，為醫(yī)院提供良好的衛(wèi)生環(huán)境，同時(shí)利于患者康復(fù)。

1.3外科用植入性紡織品

植入材料的作用是修復(fù)人體，其要求不僅具有生物相容性(植入人體的材料須為人體所接受，不能使人體有排異或過(guò)敏反應(yīng))，還要求與人體的生理結(jié)構(gòu)相接近。外科用植入性紡織品包括可降解縫線、器官修補(bǔ)材料、人造韌帶、人工心臟瓣膜、眼球晶體及人造角膜等[11]。張衛(wèi)等[12]利用甲殼素和氧化石墨烯等制備出手術(shù)縫線，克服了現(xiàn)有甲殼多糖類(lèi)縫線力學(xué)強(qiáng)度較弱的問(wèn)題，還能滿足體內(nèi)極性環(huán)境下的縫合需求。奧爾巴尼國(guó)際公司通過(guò)在金屬支架上縫合3個(gè)相互獨(dú)立的滌綸平紋織物，開(kāi)發(fā)出了一款瓣膜材料[3]135。HEIM等[13-14]還對(duì)一體化紡織瓣膜的設(shè)計(jì)、成形和疲勞性能開(kāi)展了較深入的研究。

1.4人體專(zhuān)用器官裝置

人體專(zhuān)用器官裝置如人造血管、人工腎、人工肝和機(jī)器肺等，能最大程度地替代人體器官的功能[5]143。其中，人造血管較為常見(jiàn)，按織造方式其可分為機(jī)織人造血管、針織人造血管和非織造人造血管等。祝國(guó)成等[15]利用在滌綸/氨綸管狀織物上復(fù)合絲素/聚氨酯的方法，制作出一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的小口徑人造血管，截面呈多微孔結(jié)構(gòu)，且微孔分布均勻，內(nèi)表面也較光滑，且力學(xué)性能測(cè)試數(shù)據(jù)顯示：隨著管壁厚度的增加，該人造血管的斷裂強(qiáng)力、斷裂功和初始模量都有所上升；隨著氨綸含量的增加，該人造血管的斷裂功和初始模量下降,但斷裂伸長(zhǎng)和斷裂強(qiáng)力先增大后減??；隨著絲素粉體含量的增加,該人造血管的所有測(cè)試的力學(xué)性能指標(biāo)均有所下降。人工腎多采用紡織工藝制成的中空纖維膜，然后組裝成血液透析和凈化器，用于透滲血液，濾除血液中的廢料。

2 新型紡織材料和新工藝在醫(yī)學(xué)上的部分應(yīng)用

隨著越來(lái)越多的疾病被治愈，紡織產(chǎn)品在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的作用也不可小覷，新型紡織材料的開(kāi)發(fā)和新工藝的發(fā)明使醫(yī)用紡織品可以滿足更多的醫(yī)用臨床需求。此外，先進(jìn)的纖維材料制備技術(shù)如濕法、熔融、靜電紡絲等為新型紡織材料的出現(xiàn)提供了技術(shù)支持，如超細(xì)纖維、納米纖維、中空纖維、成膠性纖維等為各種新型醫(yī)用紡織品的制備提供了更多的可能。

2.1竹纖維

竹纖維及其產(chǎn)品于2000年開(kāi)始興起，但其性能卓越、來(lái)源廣泛，備受醫(yī)療領(lǐng)域的青睞。且隨著對(duì)竹纖維研究的深入，竹纖維在止血基材方面又有了創(chuàng)新應(yīng)用[16]。周坤友等[17]將竹纖維與棉纖維復(fù)合制成多功能醫(yī)用繃帶，具有抑菌止血、促進(jìn)創(chuàng)面愈合的功能。竹纖維與玻璃纖維結(jié)合，適用于戰(zhàn)爭(zhēng)創(chuàng)傷用快速止血繃帶。如英特格雷聯(lián)生產(chǎn)的“絲帶檄龍”表面的玻璃纖維能使血液凝固，繃帶內(nèi)層的竹纖維能引導(dǎo)血液浸入玻璃纖維層，具有抑血止血、消毒消炎的作用。因此，深入開(kāi)展竹纖維在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，利國(guó)利民，且前景廣泛。

2.2細(xì)菌纖維素復(fù)合材料

細(xì)菌纖維素具有天然的多孔結(jié)構(gòu)，表面富含羥基，既能充當(dāng)基體也能充當(dāng)增強(qiáng)體[18]。其合成過(guò)程具有可調(diào)控及可塑性的優(yōu)點(diǎn)，故在生物醫(yī)學(xué)上可用于制成人造血管，但純細(xì)菌纖維素不能用于制備細(xì)小的血管。此外，細(xì)菌纖維素還可用于骨仿生材料，如以羥基磷灰石為增強(qiáng)體、以細(xì)菌纖維素為基體制成的復(fù)合材料有利于成骨細(xì)胞的生長(zhǎng)。陳文彬等[19]利用硼氫化鈉還原硝酸銀中的Ag+，原位生成納米銀顆粒，制備銀負(fù)載細(xì)菌纖維素納米復(fù)合膜，并對(duì)其抗菌性能和生物相容性進(jìn)行研究。結(jié)果顯示：銀負(fù)載細(xì)菌纖維素納米復(fù)合膜對(duì)大腸埃希菌和金黃色葡萄球菌具有良好的抑菌殺菌效果，且細(xì)胞相容性好。

總之，細(xì)菌纖維素在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用潛力巨大。但由于人體內(nèi)部環(huán)境特殊多變，擁有全面的力學(xué)穩(wěn)定性、足夠的內(nèi)部大孔結(jié)構(gòu)，以及漫長(zhǎng)的體內(nèi)降解周期，都是細(xì)菌纖維素復(fù)合材料亟待解決的問(wèn)題。

2.3絲素蛋白材料

紡織腸道支架是以絲素蛋白材料[20-21]為原料，采用針織、機(jī)織或編織的方法制備而成的一種醫(yī)用紡織品。該產(chǎn)品具有良好的兼容性、柔軟性和易彎曲性，且對(duì)紗線強(qiáng)度的要求比較低。生物可降解型腸道支架是目前該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)，其不僅可以緩解腸梗阻的癥狀，還可以搭載藥物實(shí)現(xiàn)靶向性藥物治療[22]。然而，紡織腸道支架并沒(méi)有大量普及于市。設(shè)計(jì)并制造出具有良好力學(xué)和生物性能的腸道支架，是目前研究人員面臨的一大問(wèn)題，仍需通過(guò)不斷創(chuàng)新優(yōu)化設(shè)計(jì)，模擬人體腸道結(jié)構(gòu)和功能，開(kāi)發(fā)出更多、更有效的新型腸道支架，最大程度地治愈患者。

3 我國(guó)醫(yī)用紡織品的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，醫(yī)用紡織品行業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求只增不減。我國(guó)在醫(yī)用紡織品領(lǐng)域的研發(fā)主要集中在保健衛(wèi)生、防護(hù)類(lèi)用品和治療類(lèi)紡織品方面，這些產(chǎn)品成本低、工藝操作簡(jiǎn)單、科技含量和附加值均較低、功能性和舒適性差；在科技含量高、工藝復(fù)雜、附加值高的外科用植入性紡織品和人體專(zhuān)用器官裝置方面，我國(guó)的技術(shù)并不成熟，部分紡織原材料不易合成，需依靠從國(guó)外進(jìn)口。還有，一些我國(guó)自主研發(fā)的新型醫(yī)用紡織產(chǎn)品，部分結(jié)構(gòu)與功能不夠完善，關(guān)鍵性問(wèn)題有待進(jìn)一步解決，有些還存在一些限制性的弊端。

因此，我國(guó)應(yīng)加強(qiáng)自主研發(fā)、提高自身技術(shù)，在醫(yī)用紡織品的研發(fā)過(guò)程中，對(duì)市場(chǎng)需求做深入的調(diào)查，并評(píng)估自身的技術(shù)能力，制定靈活的新產(chǎn)品研發(fā)策略，實(shí)現(xiàn)醫(yī)用紡織品的智造化，不斷提高醫(yī)用紡織品的技術(shù)含量，促進(jìn)醫(yī)療事業(yè)的改革及全方位發(fā)展[23]。高性能醫(yī)用紡織品研究與開(kāi)發(fā)多涉及紡織、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、電子及電工等多學(xué)科?？蒲泄ぷ髡邞?yīng)致力于開(kāi)發(fā)多品種、高性能的高分子材料。只有生產(chǎn)出高質(zhì)量、高水平的醫(yī)用紡織品，扭轉(zhuǎn)高附加值產(chǎn)品依賴(lài)進(jìn)口材料的局面，我國(guó)醫(yī)用紡織品在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域才能有更大的發(fā)展空間。

4 結(jié)論

醫(yī)用紡織品需求的不斷增加，以及消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品追求的多樣化，必將有力促進(jìn)醫(yī)用紡織品的發(fā)展。且隨著先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)明，紡織復(fù)合材料在醫(yī)用紡織品中的應(yīng)用也將更加地廣泛。新型醫(yī)用紡織品將更多地采用新型纖維材料和先進(jìn)紡織工藝進(jìn)行織造。且新型醫(yī)用紡織品的開(kāi)發(fā)又會(huì)涉及紡織、生物醫(yī)學(xué)、化學(xué)、電子及電工等多學(xué)科，其將極大地促進(jìn)紡織科學(xué)與其他學(xué)科的交流與合作。

與此同時(shí)，我國(guó)醫(yī)用紡織品質(zhì)量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)存在的滯后現(xiàn)象也直接導(dǎo)致了目前醫(yī)用紡織品質(zhì)量的參差不齊，所以，在致力于研發(fā)新型醫(yī)用紡織品的同時(shí)，也要制定和完善醫(yī)用紡織品的標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)借鑒和學(xué)習(xí)國(guó)外的標(biāo)準(zhǔn)，盡快與國(guó)際接軌。

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Application and development of textile materials in medical field

ChengHaonan1, 2,LiFang1

1. Jiangxi Institute of Fashion Technology，Nanchang 330201，China；2. Jiangxi Provincial Modern Research Center of Clothing Engineering Technology， Nanchang 330201，China

The application of textile materials in medical field was classified firstly; then some applications of new textile materials in medical field were discussed; finally the development status of textile materials in medical field were briefly introduced. And it was put forward that, the design of medical textiles involved multidisciplinary, which required collaboration in different areas to promote the development of medical textiles. At the same time, the relevant national standards needed to be supplemented as soon as possible.

medical textile, application area, new textile material, national standard

TS176.5， F763

A

1004-7093(2017)09-0028-04

2017-03-27

程浩南，男，1986年生，助教，主要從事紡織材料改性與紡織品的外觀舒適性研究