在綠色科技與可持續(xù)發(fā)展的浪潮中，聚乳酸（Polylactic Acid，簡稱PLA）作為一種生物基、可生物降解的高分子材料，正在醫(yī)療領(lǐng)域引發(fā)一場綠色革命。從手術(shù)縫合線到藥物緩釋系統(tǒng)，聚乳酸以優(yōu)異的性能，為醫(yī)療行業(yè)帶來了全新的解決方案。

聚乳酸的化學(xué)結(jié)構(gòu)

聚乳酸，源于玉米淀粉等可再生資源，通過乳酸聚合而成，是典型的生物基高分子。其生產(chǎn)過程相較于傳統(tǒng)石油基高分子，顯著減少了溫室氣體排放，展現(xiàn)了綠色科技的魅力。單體乳酸中含有一個不對稱碳原子，具有兩種光學(xué)活性異構(gòu)體：L-乳酸和D-乳酸，因此，PLA有三種聚合物構(gòu)型：聚(D-乳酸)（PDLA）、聚(DL-乳酸)（PDLLA）和聚(L-乳酸)（PLLA)。

聚乳酸的合成方法

聚乳酸是一種脂肪族聚酯，由乳酸小分子聚合而成，其單體為2-羥基丙酸，有L-乳酸和D-乳酸2種對映異構(gòu)體。

常見合成聚乳酸的方法有：乳酸分子脫水聚合成聚乳酸；通過添加鏈偶聯(lián)劑來增加聚合物的鏈長，實現(xiàn)高分子質(zhì)量；通過環(huán)狀二聚體(丙交酯)的開環(huán)聚合反應(yīng)是獲得高分子質(zhì)量聚乳酸的主要方法。操作方法是乳酸脫水形成聚乳酸低聚物(1000-5000 Da)，然后在高溫、真空環(huán)境下轉(zhuǎn)化為環(huán)狀二聚體的丙交酯，熔融的丙交酯混合物通過蒸餾進行純化聚合，并最終得到不同分子質(zhì)量的聚乳酸。

PLA體內(nèi)降解的機理

聚合物材料在生物體內(nèi)的降解可由酶或其它化學(xué)因素的單獨或復(fù)合作用所導(dǎo)致的化學(xué)鍵斷裂而引起。還原型輔酶產(chǎn)生于糖酵解和細胞呼吸的檸檬酸循環(huán)，檸檬酸鈉水溶液具有微堿性，而堿性的溶液對于PLA降解更有利，并且檸檬酸鈉無毒且具有生物降解性。

PLA在生物醫(yī)用方面的應(yīng)用

聚乳酸的生物相容性極佳，植入人體后不會引起免疫反應(yīng)。更重要的是，它能在體內(nèi)水解為乳酸，最終通過正常代謝途徑被人體吸收，無需二次手術(shù)取出，大大減輕了患者負擔(dān)。隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，由于PLA材料良好力學(xué)及物理性能、優(yōu)異生物相容性和可降解性，使得PLA基材料在藥物載體、骨固定、生物支架等領(lǐng)域里產(chǎn)生了重要的應(yīng)用意義。

骨折內(nèi)固定材料

骨折內(nèi)固定材料特征要求以及聚乳酸材料的主要特征對比可發(fā)現(xiàn)，聚乳酸材料由于具有優(yōu)良的生物相容性，能夠有效地適配于當(dāng)前我國骨折患者醫(yī)治環(huán)境。將聚乳酸材料作為骨折內(nèi)固定材料進行合理應(yīng)用，將不會在患者體內(nèi)產(chǎn)生排異反應(yīng)。

相比傳統(tǒng)的骨折內(nèi)固定材料，聚乳酸材料可以充分契合患者體內(nèi)的骨骼生長環(huán)境，同時，在將由聚乳酸材料制成的骨折內(nèi)固定器置入患者體內(nèi)后，可按照病愈時間調(diào)整骨折內(nèi)固定器的降解速率，患者無需經(jīng)歷二次手術(shù)，可通過自身的生物代謝，將骨折內(nèi)固定材料進行排除，因此，聚乳酸材料能在骨折類病患的醫(yī)治中得以有效應(yīng)用。

生物支架材料

在組織工程中，聚乳酸常用作細胞生長支架的材料。通過3D打印技術(shù)，可以制造出具有精確孔隙結(jié)構(gòu)的聚乳酸支架，這些支架不僅提供了細胞附著和增殖的三維框架，而且隨著細胞的增長和組織的形成，支架會逐漸降解，最終被新生組織取代。這種應(yīng)用對于骨骼、肌肉、皮膚等組織的修復(fù)和再生具有重要意義。

結(jié)語

聚乳酸（PLA）作為一種生物可降解材料，在醫(yī)用領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛。它具有良好的生物相容性和生物降解性，適用于制造可吸收縫合線、組織工程支架、藥物載體等多種醫(yī)療產(chǎn)品。聚乳酸在醫(yī)用領(lǐng)域的未來展望樂觀，其環(huán)保屬性和多功能性使其成為醫(yī)療行業(yè)中不可或缺的材料。

隨著技術(shù)的進步和市場的擴張，聚乳酸有望在更多的醫(yī)療應(yīng)用中發(fā)揮重要作用，同時也將促進相關(guān)企業(yè)的成長和行業(yè)的整體發(fā)展。