馬丕波，梅德軒

(江南大學(xué) 紡織科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇 無錫 214122)

生物醫(yī)用紡織材料是以生物醫(yī)用紡織纖維為原料，采用不同的紡織加工技術(shù)、達(dá)到健康醫(yī)療標(biāo)準(zhǔn)的醫(yī)療器材，它具有臨床診斷、治療修復(fù)、替代臟器以及保健與防護(hù)等功能，在維護(hù)人體健康、解除疾患、提高醫(yī)療質(zhì)量方面發(fā)揮著重要作用。生物醫(yī)用紡織材料[1]融合了紡織、醫(yī)學(xué)、材料、生物、化學(xué)和藥學(xué)等多學(xué)科技術(shù)，科技含量高，創(chuàng)新性強(qiáng)，在我國醫(yī)療康復(fù)領(lǐng)域中占有舉足輕重的地位，具有巨大的研究潛力和廣闊的應(yīng)用前景。

1 生物醫(yī)用紡織材料制備技術(shù)

1.1 生物醫(yī)用紡織纖維

生物醫(yī)用紡織纖維是生物醫(yī)用紡織材料的基礎(chǔ)，對(duì)最終產(chǎn)品的性能有著決定性影響。生物醫(yī)用紡織纖維分為天然纖維和合成纖維。

天然纖維[2]包括殼聚糖、絲素、膠原等。自然界中甲殼素的資源極其豐富，其含量?jī)H次于纖維素，將甲殼素溶解于適當(dāng)?shù)娜軇┲?，利用濕法紡絲進(jìn)行制備，得到的纖維及其制品具有無毒、抑菌和可生物降解等特點(diǎn)，所得制品已成功應(yīng)用于繃帶、紗布、創(chuàng)傷敷料等生物醫(yī)用紡織品中。海藻酸是從褐藻類植物中提取的一種天然高分子材料，將其溶入堿性溶劑中形成紡絲溶液，然后經(jīng)過噴絲孔擠入溶液內(nèi)，凝固后可形成海藻纖維。

合成纖維根據(jù)其降解性可分為不可降解纖維和可降解纖維。不可降解纖維包括尼龍、滌綸、錦綸等；可降解纖維包括聚乙交酯(PGA)、聚乙丙交酯(PGLA)、聚乳酸(PLA)、聚對(duì)二氧環(huán)己酮(PPDO)等。PGA纖維可通過PGA高聚物切片熔融紡絲而成，具有高強(qiáng)、高模特性，但是對(duì)熱及酸堿敏感，易于水解，一般情況下降解周期為 6 個(gè)月。目前，PGA纖維已成功用于人體組織周圍神經(jīng)導(dǎo)管、人造血管、手術(shù)縫合線和血管內(nèi)支架等醫(yī)用紡織品中。PLA纖維是以PLA為原料，通過擠壓、雙軸拉伸、紡絲等方式成形，具有良好的熱穩(wěn)定性、生物可降解性和生物相容性，最終降解產(chǎn)物為二氧化碳和水，對(duì)環(huán)境無任何污染，是理想的綠色資源。PLA纖維在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛，可制備人造骨板、骨釘、支架、手術(shù)縫合線等醫(yī)用紡織品。

纖維根據(jù)細(xì)度又可分為常規(guī)纖維和超細(xì)纖維。其中：常規(guī)纖維可以通過熔體紡絲、溶液紡絲、濕法紡絲以及特殊紡絲方法制備；超細(xì)纖維可以通過靜電紡絲、自組裝以及相分離等技術(shù)制備。隨著紡絲工藝的發(fā)展創(chuàng)新，一些特殊紡絲方法也逐步得到發(fā)展，如干-濕法紡絲、液晶紡絲、凍膠紡絲等。通過采用不同的紡絲技術(shù)[3]，并在紡絲或后處理過程中添加DNA、RNA、蛋白質(zhì)等生物成分，可以制得不同細(xì)度、不同形狀、不同功能的生物醫(yī)用紡織纖維。

1.2 紡織成形技術(shù)

紡織成形[4]是生物醫(yī)用紡織材料加工的關(guān)鍵步驟，可將纖維材料制成二維、三維成品。普通紡織品常用的成形制備方法(針織、機(jī)織、非織造、編織以及靜電紡)，同樣適用于生物醫(yī)用紡織材料的制備，只是后者對(duì)成形工藝以及儀器的要求更高。

針織是將紡織纖維通過經(jīng)編機(jī)、圓緯機(jī)、橫機(jī)等形成線圈結(jié)構(gòu)，再經(jīng)相互串套而成的一種工藝技術(shù)，針織物具有一定的空隙或孔徑、較好的延展性以及彈性。如利用雙針床經(jīng)編機(jī)制備的人工血管有著結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不易卷邊脫散及順應(yīng)性好等特點(diǎn)。針織技術(shù)[5]可用于制備人造血管、疝氣補(bǔ)片、人工韌帶、金屬內(nèi)支架、人工氣管、牙周補(bǔ)片、肌腱支架增強(qiáng)體等外科植入用紡織品。

機(jī)織是將互相垂直的一組(或多組)經(jīng)紗與一組(或多組)緯紗在織機(jī)上按照一定規(guī)律縱橫交織的工藝技術(shù)。利用機(jī)織技術(shù)制備的織物[6]具有良好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，質(zhì)地緊密，強(qiáng)度較大，可用于大直徑人工血管、紗布、繃帶等需要有一定強(qiáng)度且穩(wěn)定性較好的醫(yī)用紡織品。隨著現(xiàn)代紡織加工技術(shù)的發(fā)展，一些類似三向織造、立體織造的多軸向技術(shù)已突破了機(jī)織的傳統(tǒng)定義。

非織造布是以定向或隨機(jī)排列而成的纖維為主體，通過摩擦、抱合或黏合的方法制得的片狀或網(wǎng)狀物，其主要架構(gòu)為纖維網(wǎng)主結(jié)構(gòu)和纖維間的加固結(jié)構(gòu)。由于非織布的原料多樣，可根據(jù)需求使其具備不同的特性。非織造布可具備各向同性，也可具備各向異性；可具備導(dǎo)電性，也可具備絕緣性。因此，非織造布[7]的應(yīng)用十分廣泛，如采用紡黏和熔噴工藝制備復(fù)合無紡布，具有比強(qiáng)度高、過濾性好、無黏合劑、無毒性等特性，可用于生產(chǎn)一次性醫(yī)用手術(shù)服、口罩、繃帶、無菌包裝布等。

靜電紡是一種制造特殊纖維的工藝技術(shù)，通過聚合物溶液或熔體在強(qiáng)電場(chǎng)中噴射進(jìn)行紡絲，利用接收裝置成膜。在電場(chǎng)作用下，針頭處的液滴會(huì)由球形變?yōu)閳A錐形，并從圓錐尖端延展得到纖維細(xì)絲，這種方式可以生產(chǎn)出直徑為納米級(jí)的聚合物細(xì)絲。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，細(xì)胞的直徑大于納米纖維的直徑，所以通過靜電紡技術(shù)[8]制得的纖維可以模擬天然細(xì)胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)和生物功能；一些用于靜電紡的原料具有很好的生物相容性以及生物可降解性，可作為載體進(jìn)入人體；同時(shí)靜電紡納米纖維具有較大的比表面積以及可控的孔隙率等特性，在藥物緩釋、創(chuàng)傷修復(fù)等方面得到很好的應(yīng)用。

1.3 整理工藝

由于生物醫(yī)用紡織材料使用環(huán)境的特殊性，對(duì)生物醫(yī)用紡織纖維或由不同紡織成形方法制得的紡織品進(jìn)行相關(guān)處理，可使生物醫(yī)用紡織材料具有更好的功能性。生物醫(yī)用紡織材料整理工藝中的功能性整理主要包括滅菌、防熱、阻燃、拒液、親水、防病毒、抗菌、抗靜電、防固態(tài)微粒滲透整理等。

對(duì)紡織材料進(jìn)行涂層處理可有效改變其表面性能。如用甲殼胺對(duì)非織造布進(jìn)行后整理，可以使材料負(fù)載一層具有生物活性的甲殼胺薄膜，起到抑菌、促進(jìn)傷口愈合等作用，有效阻止外源微生物的入侵; 利用多孔熱塑性或熱固性薄膜與紡織材料復(fù)合可以使之獲得防水、透氣、隔離微生物等功效。如用聚四氟乙烯膜與紡織材料復(fù)合，可以把紡織材料的強(qiáng)度、柔順性和膜的耐酸、耐堿、防水等特性有效結(jié)合，使其在醫(yī)用防護(hù)類材料中發(fā)揮特殊的應(yīng)用價(jià)值。

通過物理、化學(xué)、生物等方法進(jìn)行改性處理可以改變紡織材料的表面結(jié)構(gòu)，提高其親水、抗菌、低黏等性能。為了提高生物醫(yī)用紡織材料的親水性能，可對(duì)紡織材料進(jìn)行等離子體表面處理，改變其化學(xué)組成，增加親水性基團(tuán)，并由此改善其轉(zhuǎn)送水蒸氣和水的性能。選擇合適的整理工藝，有助于改善和提高生物醫(yī)用紡織材料的各項(xiàng)性能，使其得以更精準(zhǔn)地應(yīng)用。

2 生物醫(yī)用紡織材料應(yīng)用

生物醫(yī)用紡織材料的最終指向是生物醫(yī)用紡織品，根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域[9]可將生物醫(yī)用紡織品分為體外用生物醫(yī)用紡織品、體內(nèi)用醫(yī)用生物紡織品、人工器官和衛(wèi)生保健用品。

2.1 體外用生物醫(yī)用紡織品

2.1.1傷口保護(hù)類 傷口保護(hù)類的生物醫(yī)用紡織產(chǎn)品主要有脫脂棉、紗布類、敷料類以及膏藥布創(chuàng)可貼等。其作用[10]包括止血清創(chuàng)、促進(jìn)傷口愈合、抗炎殺菌以及保護(hù)受傷部位，避免傷口受到二次損傷。此類產(chǎn)品可通過針織、機(jī)織、非織造以及靜電紡等技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)加工。

GUO H W等[11]以殼聚糖、聚氧乙烯醚和聚己內(nèi)酯為原料，采用同軸靜電紡絲技術(shù)，成功制備了一種以殼聚糖/PEO為殼、PCL為核的納米纖維墊，用于傷口止血。由于在外殼(殼聚糖/PEO)中添加用于止痛的鹽酸利多卡因，在核結(jié)構(gòu)中添加抗炎劑姜黃素，這種納米纖維墊可在傷口愈合過程中達(dá)到即時(shí)鎮(zhèn)痛效果，同時(shí)保持長(zhǎng)期抗菌活性。

2.1.2繃帶類 繃帶包扎是外傷救治中不可或缺的措施之一，繃帶作為常用的生物醫(yī)用紡織品具有重要的作用[12]：①保護(hù)受傷部位，避免二次損傷；②止血，預(yù)防或減輕水腫；③防止或減輕骨折段錯(cuò)位；④保溫止痛以及固定醫(yī)用敷料等。根據(jù)加工方法，可將繃帶分為機(jī)織繃帶、針織繃帶、非織造繃帶以及復(fù)合繃帶。隨著現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展，繃帶也向著多功能化方向發(fā)展，如可塑性繃帶可以很好地代替石膏，并且具有質(zhì)地輕、成型快、透氣防水、透X光、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。

金曉冬[13]采用雙針床拉舍爾經(jīng)編機(jī)，以錦綸和氨綸為原料，開發(fā)出一種一次成形的醫(yī)用繃帶，具有透氣性好、使用方便、彈性好、防脫散的特點(diǎn)。李書齡等[14]利用玻璃纖維，經(jīng)過涂覆改性聚氨酯，研制成醫(yī)用專用玻璃纖維聚氨酯，用于制備經(jīng)編醫(yī)用繃帶。該醫(yī)用繃帶具有舒適安全、硬度高、質(zhì)量輕、X光透射能力好、防水以及操作簡(jiǎn)易的特點(diǎn)。

2.2 體內(nèi)用生物醫(yī)用紡織品

2.2.1修補(bǔ)材料 植入醫(yī)用補(bǔ)片是修補(bǔ)人體缺損部位的重要手段，廣泛應(yīng)用于普外科、胸心外科、口腔科等手術(shù)中。典型修補(bǔ)材料有軟組織修補(bǔ)網(wǎng)、可吸收顱內(nèi)修補(bǔ)網(wǎng)、心包網(wǎng)、血管補(bǔ)片、心臟補(bǔ)片、牙周補(bǔ)片等[15]。作為體內(nèi)植入物，這些材料應(yīng)具備以下特性：理化性質(zhì)穩(wěn)定，且具有良好的生物相容性；具有一定的物理機(jī)械性能；可以任意剪裁等。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展以及患者對(duì)醫(yī)療需求的提高，體內(nèi)修補(bǔ)材料朝著長(zhǎng)效抗感染、服帖舒適、輕質(zhì)化及個(gè)性化等方向發(fā)展。

MAO Y等[16]為了解決傳統(tǒng)聚丙烯引發(fā)炎癥以及粘連等問題，以聚丙交酯-乙交酯和聚己內(nèi)酯為原料，利用靜電紡絲技術(shù)制備防粘連纖維膜，將其與藻酸鹽水凝膠以及大孔輕量型PP補(bǔ)片進(jìn)行一體化復(fù)合，構(gòu)建出防粘連復(fù)合型補(bǔ)片。LANZALACO S等[17]將2D聚丙烯補(bǔ)片轉(zhuǎn)換為4D動(dòng)態(tài)響應(yīng)系統(tǒng)補(bǔ)片，利用基于溫敏水凝膠的傳感涂層材料增加傳統(tǒng)補(bǔ)片的適應(yīng)性，可以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)片的自適應(yīng)和自固定功能，從而減輕人體因材料剛性產(chǎn)生的疼痛。

2.2.2縫合線 縫合線廣泛應(yīng)用于各類外科手術(shù)中，用于傷口縫合、連接組織以及結(jié)扎。根據(jù)縫合的生物降解性[18]可將其分為不可吸收縫合線和可吸收縫合線。不可吸收縫合線必須通過手術(shù)取出；而可吸收縫合線在組織內(nèi)可以降解成可溶性物質(zhì)，通常在2～6個(gè)月后自行消失。不可吸收縫合線[19]主要包括以下幾種：蠶絲縫合線，主要應(yīng)用于普通外科、心血管外科、眼科和神經(jīng)手術(shù)；聚酰胺縫合線,適用于各種手術(shù)的縫合、包扎，缺點(diǎn)是持結(jié)性差；聚酯縫合線，適用于普通外科、心血管外科、眼科、神經(jīng)外科等手術(shù)，尤其適用于制作人工血管以及大動(dòng)脈的移植和縫合手術(shù)；聚丙烯縫合線，適用于心血管手術(shù)以及需要大面積對(duì)合的傷口縫合；金屬縫合線，主要用于腹部傷口縫合、疝修補(bǔ)、胸骨對(duì)合以及肌腱修補(bǔ)?？晌湛p合線[20]主要有以下幾種:膠原縫合線，適用于五官科、眼科等面部精細(xì)手術(shù)；甲殼質(zhì)縫合線，因其對(duì)胰液、膽液等堿性消化液有良好的耐受性而用于體內(nèi)縫合，但強(qiáng)度不高，尤其是勾結(jié)強(qiáng)度低；合成高分子可吸收縫合線，包括聚乙交酯(PGA)縫合線、聚乳酸(PLA)縫合線、聚對(duì)二氧環(huán)己酮(PDS)縫合線等。根據(jù)降解時(shí)間以及使用部位，將不同材料共聚，如將乙交酯(GA)和乳酸(LA)共聚制成的PGLA縫合線，特別適用于體內(nèi)傷口的縫合。

GUAN Q F等[21]開發(fā)了一種仿生蓮花纖維螺旋結(jié)構(gòu)水凝膠細(xì)菌纖維素纖維，即仿生水凝膠纖維。因仿生水凝膠纖維自身的螺旋結(jié)構(gòu)賦予其良好的機(jī)械性能，同時(shí)水凝膠是一種具有高含水量和生物相容性的材料，可使之具有高強(qiáng)度、高拉伸性、高耗能、高親水性、多孔結(jié)構(gòu)和良好的生物相容性，成為一種理想的外科縫合線材料。由此制成的縫合線具有良好的可拉伸性和能量耗散性，能夠從傷口周圍的組織變形中吸收能量，并有效保護(hù)傷口。ZHANG Q等[22]為了消除因手術(shù)縫合后縫合線的不良負(fù)荷轉(zhuǎn)移導(dǎo)致肌腱愈合過程中再次撕裂、炎癥感染等問題，通過在多孔帶縫合線上裝飾殼聚糖/明膠-單寧酸(CS/GE-TA)制備了多功能縫合線。該多孔膠帶縫合線具有良好的機(jī)械性能以及足夠的組織整合空間。與未添加裝飾材料的縫合線相比，CS/GE-TA裝飾縫合線(TA100)的肌腱拔出力增加了332%，表明再次撕裂率降低；同時(shí)，TA100顯示出優(yōu)越的抗炎和抗菌性能。體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明，TA100不僅能減輕炎癥反應(yīng)，而且能促進(jìn)膠原沉積和血管形成。這種多功能縫合線為肌腱愈合提供了更好的幫助。

2.2.3血管移植物 當(dāng)血管出現(xiàn)動(dòng)脈硬化、假性動(dòng)脈瘤、血栓等無法正常工作時(shí)，需通過血管替代物置換、搭橋或介入等外科手術(shù)進(jìn)行治療。通常血管移植物應(yīng)滿足以下幾個(gè)條件[23-24]：①抗血栓性；②具有適當(dāng)?shù)亩嗫捉Y(jié)構(gòu)和合理的孔隙率；③具有一定的強(qiáng)度和抗彎折性；④內(nèi)部具有應(yīng)力的應(yīng)變響應(yīng)性；⑤具有與人體血管良好的貼合性以及縫合的柔軟性。治療時(shí)可根據(jù)病人的實(shí)際需求，選取不同的制備工藝制成血管移植物。

從制造工藝上可將血管移植物分為針織型、機(jī)織型和編織型等，制備工藝的不同直接決定其使用情況。對(duì)于血流速度較快的部位或個(gè)體，如胸主動(dòng)脈或血液凝血機(jī)制損傷的患者，通常使用機(jī)織人工血管；然而，機(jī)織人工血管剛度較大、易散邊，并且順應(yīng)性較差，手術(shù)不易操作。針織人工血管主要采用經(jīng)編方法制成，具有尺寸穩(wěn)定性好，易于手術(shù)處理，順應(yīng)性高的特點(diǎn)，有利于提高植入后的長(zhǎng)期通暢性，在一定程度上可以彌補(bǔ)機(jī)織人工血管的不足；但是它存在結(jié)構(gòu)緊密度較大、管壁較厚的問題。對(duì)于小口徑人工血管，目前是采用整體成型法及非織造技術(shù)制備，但是此類小口徑人工血管并未達(dá)到成熟生產(chǎn)與應(yīng)用的要求。

FU J Y等[25]利用靜電紡絲技術(shù)，將聚己內(nèi)酯(PCL)包覆于多孔聚癸二酸甘油酯(PGS)制備合成血管。為了增加細(xì)胞的浸潤性，同時(shí)便于細(xì)胞遷移，采用了大直徑的PCL纖維和多孔結(jié)構(gòu)。此種合成血管具有良好的機(jī)械性能以及更高的彈性蛋白、膠原蛋白含量，增加了移植血管重塑的可行性。JUNGST T等[26]提出一種溶液靜電紡絲和熔融近場(chǎng)電直寫兩種技術(shù)相結(jié)合的混合制造方法，利用該方法成功制備了一種可以模擬人體組織的雙層復(fù)合管狀支架(包括內(nèi)層隨機(jī)取向的致密纖維網(wǎng)和外層取向可控的纖維)。此結(jié)構(gòu)可以誘導(dǎo)細(xì)胞形成連續(xù)的管腔單層內(nèi)皮細(xì)胞和定取向的平滑肌細(xì)胞層，從而促進(jìn)組織細(xì)胞特異性分化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，這種管狀支架可以自行起到誘導(dǎo)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的作用。

2.2.4心臟瓣膜以及心基修復(fù)用導(dǎo)電生物材料 心臟瓣膜[27]主要功能是阻止血液回流，保證血液從心房流向心室(或從心室流向主動(dòng)脈/肺動(dòng)脈)。人工心臟瓣膜主要分為機(jī)械瓣膜(單葉瓣和雙葉瓣)和生物瓣膜(支架生物瓣膜和無支架生物瓣膜)。鈣化主動(dòng)脈瓣病是老年人最常見的瓣膜疾病，最常見的治療方案是向患者體內(nèi)植入支架。STADELMANN K等[28]建立了一種類似于瓣膜細(xì)胞外基質(zhì)形態(tài)的三維體外主動(dòng)脈瓣模型，并模擬了人體主動(dòng)脈瓣中纖維瓣和海綿瓣的機(jī)械和生理行為；在此基礎(chǔ)上利用低溫靜電紡技術(shù)設(shè)計(jì)了一種雙層低溫電紡支架(BCES)。該支架具有一定的形貌，允許瓣膜內(nèi)皮細(xì)胞(VEC)黏附和瓣膜間質(zhì)細(xì)胞(VIC)向支架內(nèi)生長(zhǎng)。此項(xiàng)研究有助于開發(fā)瓣膜特異性診斷工具和醫(yī)學(xué)治療，為心臟疾病的預(yù)防和治療提供新方案。

心肌梗死是全球致人死亡的主要疾病之一，治療心肌梗死的關(guān)鍵是對(duì)受損心肌組織進(jìn)行有效的重建和功能修復(fù)。導(dǎo)電生物材料可用于重建心臟內(nèi)部電信號(hào)傳導(dǎo)以實(shí)現(xiàn)心肌修復(fù)。LI Y M等[29]通過對(duì)纖維/織物采用導(dǎo)電涂層/接枝、導(dǎo)電紡絲等方法，制備具有一定力學(xué)性能與耐疲勞性能的導(dǎo)電膜，用于制備心臟修復(fù)導(dǎo)電支架。

2.3 人工器官

人工器官是用人工材料和電子技術(shù)制備部分或全部替代人體自然器官功能的器件或裝置，用于補(bǔ)償、替代或修復(fù)病損的自然器官。人工器官目前屬于體外治療用器官替代物，主要生物醫(yī)用紡織品有人工腎(血液透析器)、人工肝、人工肺(氧合器)等。表1列出了生物醫(yī)用紡織材料在部分人工器官中的應(yīng)用。

然而，目前人工器官與人體器官之間仍存在較大差距，如使用壽命較短、與人體有排異反應(yīng)、功能不夠完善等。隨著對(duì)新型材料的開發(fā)應(yīng)用以及對(duì)仿生學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域研究的不斷深入，未來人工器官的研究方向朝著長(zhǎng)期或永久替代、體內(nèi)應(yīng)用、功能完整化等方向發(fā)展。

表1 紡織材料在人工器官中的應(yīng)用

2.4 衛(wèi)生保健用品

2.4.1防護(hù)用品 近年來，由于新冠疫情的影響，人們對(duì)防護(hù)用醫(yī)用紡織品的要求不斷提高，具有隔離、抗菌功能的紡織品在公共場(chǎng)合作為避免交叉感染的防護(hù)品顯得越來越重要。江南大學(xué)針織技術(shù)教育部工程研究中心[31-32]利用橫編全成形技術(shù)，制備了一種3D防護(hù)口罩。這種口罩立體效果明顯，貼合人體面部，通過添加濾層起到良好的防護(hù)效果；且洗滌后可多次循環(huán)使用，清潔環(huán)保。

另外，工作中經(jīng)常接觸病菌的醫(yī)療工作者對(duì)相關(guān)醫(yī)用紡織品的需求也非常迫切，特別是突發(fā)衛(wèi)生安全事件時(shí)需要大量安全的防護(hù)用醫(yī)用紡織品。這些防護(hù)用醫(yī)用紡織品包括外科手術(shù)中使用的手術(shù)服、手術(shù)帽、床單、外科覆蓋布、手術(shù)包等，還有防疫用品中的防護(hù)口罩、防護(hù)服[33]等。

2.4.2襯墊材料 經(jīng)編間隔織物、氣墊等結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、質(zhì)量輕、透氣性好、壓縮彈性好，可用作防褥瘡床墊、手術(shù)墊和輪椅坐墊等。

吳夢(mèng)婕等[34]設(shè)計(jì)了4種具有不同網(wǎng)面組織的醫(yī)用經(jīng)編間隔織物，探究不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其透氣性的影響。此外，建立了關(guān)于間隔織物的流體模型，可較好重現(xiàn)經(jīng)編間隔織物透氣性實(shí)驗(yàn)過程，模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符，模型準(zhǔn)確度高，可用性好，可為新型醫(yī)用襯墊材料設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供參考，并為3D紡織材料透氣性仿真模擬提供理論支持。

2.4.3壓力紡織品 壓力治療是臨床治療中常用的一項(xiàng)重要技術(shù)，通過改變機(jī)體的外部壓力，達(dá)到促進(jìn)血管內(nèi)外物質(zhì)交換、組織再生、修復(fù)，消除水腫、支撐塑形的目的。壓力紡織品[35]包括矯形固定、術(shù)后治療、運(yùn)動(dòng)護(hù)具、支撐塑形等方面的應(yīng)用。

KUMAR B等[36]使用形狀記憶聚氨酯和尼龍長(zhǎng)絲組成的混紡紗設(shè)計(jì)了一種智能壓力長(zhǎng)筒襪，通過外部加熱改變紗線結(jié)構(gòu)中的內(nèi)應(yīng)力，從而控制或調(diào)節(jié)襪子對(duì)包裹位置施加的壓力(只需加熱即可產(chǎn)生高達(dá)50%的額外壓力)。這種壓力長(zhǎng)筒襪可在一定程度上克服傳統(tǒng)壓力襪的局限性，在加壓治療過程中，可根據(jù)需要自由調(diào)節(jié)外部壓力水平。

2.4.4醫(yī)用智能紡織品 醫(yī)用智能紡織品是結(jié)合紡織、電子、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多學(xué)科綜合開發(fā)的具有高智能化的紡織品，它基于仿生學(xué)概念，能夠模擬生命系統(tǒng)，同時(shí)具有感知和反映環(huán)境變化(如負(fù)載、應(yīng)力、應(yīng)變等及其變化)雙重功能。醫(yī)用智能紡織品具有以下特征：傳感功能[37]、反饋功能、信息識(shí)別、自診斷、自修復(fù)、自適應(yīng)能力。醫(yī)用智能紡織品大體可以分為兩類：①治療類，如智能繃帶、智能敷料、仿生抗菌光電傳感縫合線、新生兒黃疸或光化性角化病光療織物等產(chǎn)品；②監(jiān)測(cè)類，如汗液監(jiān)測(cè)、糖尿病病人尿糖監(jiān)測(cè)、肌肉血氧監(jiān)測(cè)、呼吸監(jiān)測(cè)等。

WANG L等[38]將多股親水棉纖維和基于碳納米管的傳感纖維混合加捻制備得到芯鞘傳感紗線，并將其刺繡到超疏水織物基底上，開發(fā)了一種新型織物電化學(xué)汗液傳感器。再把該傳感器與外置芯片等集成制作成智能運(yùn)動(dòng)襯衫，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)用戶在溫和出汗?fàn)顟B(tài)和劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下汗液的多種化學(xué)信息。KALIDASAN V等[39]為了監(jiān)測(cè)體內(nèi)深部傷口情況，研發(fā)了一種無線操作生物電子縫合線。它是利用醫(yī)用復(fù)絲縫合線，經(jīng)導(dǎo)電聚合物聚(3,4-乙基二氧噻吩)-聚(苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)功能化制成，在保持內(nèi)層縫合線機(jī)械柔韌性的同時(shí)兼具無線響應(yīng)特性，可對(duì)深部手術(shù)傷口直接監(jiān)測(cè)。

3 結(jié) 語

目前，我國生物醫(yī)用紡織產(chǎn)業(yè)發(fā)展有以下特點(diǎn)：①產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)增長(zhǎng)，市場(chǎng)需求不斷增加；②研發(fā)項(xiàng)目多集中在保健衛(wèi)生、防護(hù)類用品和治療類紡織品等方面；③部分紡織原材料合成難度大、一些關(guān)鍵技術(shù)無法解決，許多成果仍處于實(shí)驗(yàn)室階段，高端生物醫(yī)用紡織品仍然需要進(jìn)口。

生物醫(yī)用紡織材料涉及學(xué)科多，其前沿方向是通過整合不同領(lǐng)域的技術(shù)，不斷提升低端產(chǎn)品；進(jìn)一步完善紡織成形技術(shù)、更新醫(yī)用生產(chǎn)設(shè)備等，著力發(fā)展中高端產(chǎn)品；以理論構(gòu)建和臨床應(yīng)用為目標(biāo)研發(fā)功能更完備、治療對(duì)象更廣泛、適應(yīng)性更精確、療效更精準(zhǔn)的新型高端產(chǎn)品。