在醫藥領域中應用的高分子化合物，主要有三個方面：①用於製造人工組織和人工器官；②作為載體、助劑或藥理活性物質，用於提高藥物製劑的安全性、長效性及專一性，其中具有藥理活性的高分子化合物稱高分子藥物；③用來製造醫療過程中各種體外用的器具和用品。在這三類醫用高分子中，前兩者在生物學上的要求比第三者高，為醫用高分子的主要內容。
高分子生物材料 為在體內不會引起全身性不利反應的高高分子材料，又稱高分子人工器官材料或高分子內植材料。
要求 高分子生物材料主要用於體內，除必須具備適當的物理機械性能，易於成型加工和便於消毒外，更要考慮它們植入生物體內後，與生物體間的相互影響。
高分子材料植入體內後，一方面生物體內環境會加速材料的老化，如降解、交聯及物理磨損等。不同結構的醫用高分子，其體內老化的穩定性有很大的差別。有些穩定性高，在生物體內可較長期地維持其性能，稱為半永久性高分子生物材料；有些則可較快地降解，而且降解產物無毒性，又能被組織吸收，稱為可吸收的高分子生物材料。另一方面，高分子材料對生物體是異物，它會誘使生物體作出反應。組織相容性差的高分子材料會引起全身性的中毒反應，或者引起材料周圍組織的發炎、壞死甚至癌變。一般生物惰性而純凈的高分子材料植入體內後，生物體就在其表面上逐漸形成纖維性包囊，把材料與鄰近的組織隔離開來。囊壁的厚薄也反映出高分子材料與組織相容的程度。
分類 按高分子主鏈結構可分為碳鏈的和雜鏈的兩大類。①碳鏈高分子：無論是疏水的或是親水的，甚至是水溶性的，它們在生物體內的降解速率都比較慢。例如聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯以及聚四氟乙烯等，可用作半永久性高分子生物材料。在使用水溶性碳鏈高分子時，對其分子量及分子量分佈均應有嚴格的要求。②雜鏈高分子：在生物體內的穩定性視主鏈的水解穩定性以及聚合物的結晶度、親水性和交聯度等而定，有些可作為半永久性的生物材料，如有機矽橡膠（見有機矽高分子）和聚對苯二甲酸乙二酯等；有些如聚乙交酯和聚丙交酯等，則可以作為體內可吸收的生物材料。
高分子生物材料的親水性及與生物體的作用一般都受側基的影響。側基為烷基、芳基或酯基的聚合物一般為疏水性，而且生物學上呈惰性；側基為羥基、羧基、酰胺基或磺酸基等親水基團的聚合物，則視基團的種類、含量和是否交聯等，或為親水凝膠或為水溶性，而在生物學上則可能是惰性的也可能具有某種的生理活性。
當高分子材料植入體內後，材料中的低分子物質，如單體、低聚體、引發劑及其分解產物、阻聚劑、增塑劑、溶劑、潤滑劑、脫模劑、抗氧化劑、固化劑、穩定劑、著色劑、填料以及它們在成型加工過程中可能生成的分解產物等都有可能被體液漸漸溶出，會引起其周圍組織甚至是全身的中毒，也會加速材料本身的老化。因此，在高分子生物材料中應盡可能不使用低分子助劑，而且其合成方法、成型加工條件也均應適當選擇。
應用 高分子生物材料可以用來修補甚至置換身體中病變、衰竭或受傷的組織和器官，用於模擬或填補體內殘缺的部分，矯正或治療畸形的組織和器官，促進受傷組織的愈合，以及用於糾正和健全器官的功能等（見表）。
一些主要的植入物及其所用的高分子生物材料
高分子抗血栓材料 為在其表面不易生成血栓的高分子生物材料。用於制造人工心臟、人工肺、人工腎及細口徑人工血管等的高分子材料，除瞭組織相容性外，還必須具有良好的抗血栓性。抗血栓性對高分子材料的要求更嚴格。一般抗血栓性好的高分子生物材料，其組織相容性也好：反之則不盡然。文獻中常把組織相容性和血液相容性統稱為高分子生物材料的生物相容性。
高分子材料與血液接觸時，材料表面很快就吸附上一層蛋白質。表面優先吸附清蛋白的，其抗血栓性比優先吸附纖維蛋白元或γ－球蛋白的好。吸附哪一種蛋白質，取決於材料表面本身的化學組成和結構，因此可以通過表面接枝共聚合等化學反應來改善其吸附性能。
目前抗血栓性能比較好的高分子主要有嵌段聚醚聚氨酯、有機矽、脂肪族聚砜及高分子親水凝膠等。另外，高分子生物材料的表面用肝素或某些聚醚等處理，或經丙烯酰胺、N－乙烯基吡咯烷酮等接枝共聚合後，其抗血栓性也都有不同程度的提高。表面形成條件對抗血栓性能也有影響。
藥用高分子 為在藥物制劑中應用的高分子化合物。高分子在藥物制劑中的應用主要有兩方面。
作為載體 利用高分子生物材料作為載體來控制藥物緩慢釋放，可使藥物能在體內的指定部位以一定的速度釋放出來，而且還能達到長效和更加安全的目的。這種可控的藥物緩釋載體一般是由有機矽橡膠、聚甲基丙烯酸-β-羥基乙酯、甲基丙烯酸-β-羥基乙酯－甲基丙烯酸丁酯共聚物、乙烯－乙酸乙烯酯共聚物及乙交酯－丙交酯共聚物等制成的封閉細管、微囊或細片薄膜。
作為主藥 高分子藥物有長效的優點，而且進入細胞內的途徑和產生療效的機理也跟低分子藥物不同。高分子藥物的結構主要有三種類型：
①在惰性高分子的側基上連接有低分子藥物。
②在高分子主鏈中含有低分子藥物。
③高分子中不含有低分子藥物。其中以第一種類型的結構最受重視。
把低分子藥物或酶連接到高分子的側基上，有兩種途徑：
①先在藥物分子中引入適當的烯基，然後進行聚合。
②通過高分子反應，即利用高分子側基上的羥基、氨基、羧基等跟藥物分子中適當的功能團進行縮合。
反應條件都應盡可能溫和，以免引起藥物的失活，這點在酶的連接中更為重要。高分子側基與藥物分子間化學鍵的穩定性以及分子載體與藥物結構間的距離也是十分重要的。若連接的化學鍵在生物體環境中不穩定，可逐漸水解，稱為暫時性連接；反之，稱永久性連接。如果是永久性連接，則藥物結構與分子載體間應有足夠的距離，以減少後者對藥物活性的影響。另外，藥物分子上的連接點也應選擇那些對其活性沒有影響的功能團。
近來，為瞭進一步提高高分子藥物在體內分佈的專一性，已進一步發展高分子親和藥物。在親和藥物中，高分子的側基上除瞭連接有某些藥物結構外，還在距離藥物結構較遠的其他側基上分別引入親水性的結構以及某種特定的配基或酶。親水性結構在於提供親和藥物的水溶性，而配基和酶則由於它們對某種病變細胞的細胞膜或代謝產物有特別強的親和力，可使高分子藥物能特異地達到這些病變的靶細胞並發揮持續的治療作用。
參考書目
B.D.Halpern，Medical Applications，H.F.Mark and N.M.Bikales，ed.，EncyClopedia of PolymerScience and Technology，Supplement2，pp.368～402，John Wiley &Sons，New York，1977.