文/陳萬瑜

智能醫(yī)用紡織品是由多種學(xué)科綜合開發(fā)的高智能化的紡織品，在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域具有巨大的前景和市場應(yīng)用潛力。無論是臨床診斷、手術(shù)、治療、康復(fù)、替換還是人體衛(wèi)生、保健和防護(hù)等方面，其用途日益廣泛，尤其是在系列智能醫(yī)用紡織材料的變色與變形創(chuàng)新設(shè)計(jì)上。

新型智能敷料——讓病情變化“顯而易見”

醫(yī)用敷料，是體外治療用常見的藥物紡織品。傳統(tǒng)敷料可能給病人帶來不必要的換藥痛苦和傷口感染可能。而智能變色織物的出現(xiàn)，提供了更加溫和的解決方案。

加拿大阿爾伯塔大學(xué)和日本九州大學(xué)研究的智能敷料主要采用了染料變色技術(shù)。當(dāng)敷料液體pH值＞7.3，酚紅指示劑染料即顯示患者存在傷口感染或慢性皮膚病。為防止影響敷料的可靠性和時長，研究人員改變了染料特性，加入海藻酸/聚丙烯酰胺水凝膠基質(zhì)并與共價(jià)鍵相結(jié)合，旨在獲取更為準(zhǔn)確的比色結(jié)果，也為后期電路印刷鋪平道路，研發(fā)理想的智能柔性襯底。

瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)測試與開發(fā)研究所(EMPA)的科技實(shí)驗(yàn)室研究人員設(shè)計(jì)了一種由配對丙氨酸離子組成的材料，這是一種用于傷口檢測的潛在熒光染料，它能為檢測傷口pH值提供新型的工具。一方面，它無毒，用它讀取的pH值更精確；另一方面，其搭檔銨鹽苯扎不但抗菌力強(qiáng)，還能提高丙酸銨的疏水性。因此，在液體順利滲入仿生膜和敷料的時候，酸堿度的測定不受干擾。

紡織技術(shù)邂逅記憶合金——重現(xiàn)生命之光

目前，形狀記憶合金（SMA）已被發(fā)現(xiàn)有50多種，主要分為鐵基SMA、銅基SMA和鎳鈦合金（NiTi）三大類。鎳鈦合金植入紡織材料后憑借其無可比擬的優(yōu)點(diǎn)可產(chǎn)生超強(qiáng)彈性、耐蝕性以及良好的生物相容性，不僅能產(chǎn)生與眾不同的效果，甚至可植入醫(yī)用材料，成為廣泛應(yīng)用于人體器官或組織的替代物。而怎樣才能發(fā)揮記憶合金的最大潛能呢？紡織設(shè)計(jì)就能給出巧妙的答案。NiTi利用紡織技法呈現(xiàn)出復(fù)雜結(jié)構(gòu)，經(jīng)研究它可造就強(qiáng)大的性能，能滿足不同醫(yī)療產(chǎn)品的要求。

在微創(chuàng)領(lǐng)域，由NiTi制成的醫(yī)療器械，不斷出現(xiàn)突破和創(chuàng)新。羅馬尼亞克拉約瓦大學(xué)和克拉約瓦醫(yī)藥大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)，將鎳鈦SMA在微創(chuàng)介入中的應(yīng)用視為研究焦點(diǎn)。他們希望通過獨(dú)特的設(shè)計(jì)，外科介入器械實(shí)現(xiàn)最小化，對人體的影響和生理干擾也能降到最低。

在骨科醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，紡織設(shè)計(jì)也大有可為。治療脊柱側(cè)彎的形狀記憶間隔器可避免矯形后出現(xiàn)骨折、神經(jīng)損傷等嚴(yán)重并發(fā)癥。在漫長的術(shù)后恢復(fù)期里，患者骨骼無需牽引矯正或石膏固定就能康復(fù)。因?yàn)殚g隔器墊片提供可隨時隨地承受緩沖和負(fù)載的支持，其原理正好與間隔織物類似。而多孔鎳鈦合金，則是記憶合金和紡織技術(shù)催生的新型骨科植入物。狀如海綿的結(jié)構(gòu)可為新骨成形階段的體液輸送定制了理想的孔隙。不僅如此，它還具有和人體骨骼一樣的抗壓強(qiáng)度和負(fù)載力。

記憶合金在醫(yī)用紡織領(lǐng)域最重要、最突出的貢獻(xiàn)應(yīng)該是它在心血管手術(shù)中的應(yīng)用。“西蒙濾波器”，就是率先利用鎳鈦記憶合金對抗心血管疾病的例子。這種濾波器在冷卻后變形的馬氏體狀態(tài)下通過導(dǎo)管置入血管，然后利用人體體溫慢慢膨脹為昔日“記憶”的形狀，達(dá)到預(yù)期的療效。

另一家稱為Secant的公司研發(fā)的“血管裝置”采用了紡織原理中的編織、針織和紡織工藝，其結(jié)構(gòu)具有靈活性，它非常適用于神經(jīng)與血管系統(tǒng)的干預(yù)手術(shù)。這家從20世紀(jì)40年代中期開始設(shè)計(jì)紡織結(jié)構(gòu)的企業(yè)，70多年來一直致力于技術(shù)創(chuàng)新，如今他們已把醫(yī)用紡織作為發(fā)展重點(diǎn)。通過利用針織、機(jī)織和編織技術(shù)，創(chuàng)新研發(fā)系列最先進(jìn)的智能醫(yī)用設(shè)備。

前景展望——創(chuàng)新為持續(xù)發(fā)展提供硬核動力

新型醫(yī)用紡織的設(shè)計(jì)與研發(fā)實(shí)際上也激發(fā)了更多層次和領(lǐng)域的創(chuàng)新。美國一家名為塔馬拉的公司（Tamarack Habilitation）研發(fā)出一款產(chǎn)品，名為“GlideWear”，這是一種低摩擦的醫(yī)用織物技術(shù)，起初被用來保護(hù)截肢患者與假肢間脆弱的皮膚和軟組織；后來卻在申請醫(yī)學(xué)專利后被創(chuàng)造性地應(yīng)用到特殊服裝制造和醫(yī)學(xué)運(yùn)動領(lǐng)域。它還有其他功能，即強(qiáng)化摩托車和自行車騎行頭盔的保護(hù)功能。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球醫(yī)用技術(shù)紡織的研發(fā)風(fēng)起云涌，市場前景十分可觀。未來幾年，它將保持較高的復(fù)合增長率。但是，現(xiàn)有的醫(yī)用紡織品產(chǎn)業(yè)因醫(yī)用品存在污染風(fēng)險(xiǎn)且缺乏有效的回收利用，因此在一定程度上阻礙了研發(fā)和推廣。

以上創(chuàng)新的技術(shù)將有助于解決過去未能解決的難題，且將帶動整個產(chǎn)業(yè)迸發(fā)新的活力和機(jī)遇。作為我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的一部分，只有提高生物醫(yī)用紡織材料產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新的能力，特別是高端智能產(chǎn)品的研發(fā)，才能更好迎接全球醫(yī)用紡織技術(shù)市場的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。