硅胶的医学应用及其未来发展（三）

表面改性

表面改性是既能提高材料的生物相容性和抗凝血性，又不改变聚合物本身优良性质的有效途径。表面改性后的硅胶生物弹性体需达到如下要求：1、良好的生物相容性；2、良好的抗凝血性；3、适宜的表面亲水-疏水平衡；4、较强的消除非特异性识别能力。

等离子表面改性方法主要采用等离子聚合，等离子体聚合是将高分子材料暴露于聚合性气体中，在高分子材料表面沉积一层较薄的聚合物膜。该方法可以在材料表面引入磷酸基、羟基等官能团，改善材料与生物环境的相互作用。等离子技术用于改性硅橡胶表面国内外已经有大量的报道。国外资料报道在4种不同的气体介质中研究了等离子处理的硅胶稳定性以及等离子处理对界面血液相容性的影响。结果发现，在4种不同的气体介质中，经处理的硅胶表面都有不同程度的刻蚀，导致吸水性相应增加，并且用O2和Ar处理的硅橡胶表面血液相容性下降，而用N2和NH3处理的硅橡胶表面抗凝血性提高。

◆ 表面接枝

表面接枝主要有辐射（紫外光辐射、激光辐射、X射线及γ射线辐射）引发接枝、等离子引发接枝及臭氧引发接枝等

方法。

辐射接枝是利用高能辐射在聚合物表面产生活性点（自由基或离子），再由该活性点引发单体接枝聚合。辐射接枝所用的单体主要是一些亲水性的化合物，如N-乙烯基吡咯烷酮、甲基丙烯酸β、羟基酯（HEMA）、丙烯酸（Acc）、丙烯酰胺（AAm）等。随着组织工程的发展，对材料的表面要求也越来越高，为了抑制非特异性相互作用，使细胞在类似体内细胞外基质中发挥其功能，人们又试图在聚合物表面接枝天然高分子材料。国外资料报道利用辐射接枝法将邻-丁酰基壳聚糖（OBCS）接枝到硅胶表面，结果发现，在该接枝硅胶表面血小板附着量明显减少。

用简单等离子处理过的硅胶表面，在放置一段时间后会出现亲水性的恶化，用等离子引发接枝则可以避免此现象。利用等离子引发接枝的研究已有很多报道。接枝聚合物所用的单体有亲水性物质，如HEMA、AAm、Acc等，以及天然高分子物质。磷酸胆碱（MPC）是生物细胞膜的主要成分，将它固定到聚合物表面，可以有效提高材料的生物相容性。

臭氧引发接枝是一种新型表面改性技术，该技术易于操作，可以处理形状复杂的硅胶表面，而且成本较低。它是将聚合物置于臭氧气体中，在聚合物表面形成过氧基团，这些过氧基团有引发聚合乙烯基单体的能力,通过臭氧接枝后,医用硅胶材料表面的亲水性和血液相容性都大大提高了。

◆ 表面涂层

表面涂层的方法主要有喷涂法、浸涂法、表面镀金法、等离子沉积法及仿生合成法。按照形成涂层的物质可分为亲水性聚合物涂层、天然高分子涂层、金属涂层和特殊功能的涂层（如药物等）。按涂层的功能又可以分为抗菌性涂层、具有生理功能的涂层及药物释放涂层等。抗菌性涂层可以抑制细菌的黏附，降低植入物的感染率；而具有生理功能的涂层则充当了能与生物活性体相适应的过渡层，为材料表面的细胞提供更好的生长环境。国内研究人员利用浸涂法在硅橡胶表面形成几丁聚糖涂层，提高了硅胶的生物相容性和抗菌性。黏液素涂层所具有的独特性质可用来减少微生物感染。MPC作为生物材料的仿生涂层并得到认可已有10多年的历史，这类涂层膜含有MPC细胞膜的天然性质，有抗血栓、抗炎症性和低的体细胞及细菌黏附性。

仿生合成技术是20世纪90年代以来出现的模仿生物矿化中在有机物调制下形成无机物的新合成方法。国内科研人员通过仿生合成的方法在硅橡胶表面制得了羟基磷灰石（HA）微晶涂层。