来源：碳基材料是一种由有机前体材料碳化后得到的多孔材料，其外观呈粉状，粒状或丸状的无定形的、具有多孔结构。在超高的温度下用CO2或过热蒸汽处理，这在碳材料内部创造了微小的孔隙基质，使它具有极大比表面积及很强吸附力。常用炭基材料包括活性炭基材料、介孔/多级孔碳基材料、碳纳米管/角基材料、石墨烯基材料等。

 

01 首次医用历史

似乎第一次使用活性炭是由史前人类出于完全不同的目的，清除冶炼金属中的杂质以制造青铜。和青铜器时代的人类一样，古埃及人也发现了碳的一个运用方面，这方面与过滤空气完全无关，是作为一种防腐剂。

但是埃及人发现碳不仅可以用作防腐剂，第一次有记录的医学用途的碳来自大约公元前1500年的埃及Papyri。大约公元前400年，古代印度人和腓尼基人发现了活性炭的治疗性能，并开始使用它来净化水。更近一些的是，在18世纪，碳被认为是一种有用的物质，可以控制坏疽性溃疡的气味，它也被用于治疗胃病。

在19世纪中期，碳作为一种治疗许多疾病的药物变得无处不在。1857年，陆军外科医生James Bird指出:“长期以来，在陆军和海军外科医生中，混有面包屑或酵母的碳一直是制作膏药的首选材料。

作为一种应用于脱落的溃疡和坏疽的溃疡药物，碳膏剂在医院的应用也取得了良好的效果。最近，这种物质可以缓解疼痛、改善恶臭(与疾病有关的气味)和促进病变结构与周围组织的分离，在许多开放性癌症的病例中提供了巨大的缓解作用。

02 中医炭药历史悠久

在我国炭作为药用治疗疾病也具有悠久历史，炭药是中药学的重要组成部分，是中医临床极具特色的一类传统药物。中药炭药是指在中医药理论指导下，对中药进行加工炮制，使其部分炭化而具有特定临床疗效的一类药物，是中医临床应用最具特色的传统药物。

早在《五十二病方》中就有“止血出者，燔发，以安其病”的记载。汉代张仲景的《金匮要略》中也有“(枳实)烧令黑，勿太过”“(桑根皮)烧灰存性，勿令太过”的记载。沿用至今，中药炭药已经具有两千多年的使用历史，被广泛应用于临床以治疗各种出血病证及其他多种疾病。元代葛可久在《十药神书》中首次提出中药炭药的止血理论:“大抵血热则行，血冷则凝……见黑则止。”并以五行相克理论解释血见黑止:“经云，北方黑色，入通于肾，皆肾经药也。夫血者，心之色也，血见黑则止者，由肾水能治心火，故也。”著名的炭药名方十灰散就是该书的方剂之一。

李时珍所编著的《本草纲目》中也提及木炭用于治疗疾病，“炭火「释名」炭能生火，但治病用的是炭或炭灰，并不是直接用炭火”。

「主治」误吞金、银、铜、铁入腹。用炭烧红，趁热捶成细末，煎汤喝下。如无效，便刮取炭末三钱，井水调服，无效再吃，终能把误吞之物排出。咽头突然作梗，用木炭末和密做成丸子，分次含着并喝下。

 白虎风病，用炭灰五升、蚯蚓屎一升、红花七捻，合起来熬，熬后，用醋拌过，以旧布包好，趁热熨痛处。肠风下血，用紧炭三钱、枳壳烧灰五钱，共研为末，每服三钱，五更时服，米汤送下。忌食油腻，汤火灼伤，用炭末和香油调涂。白癞头疮，用木炭烧红，投入开水中，温洗有效。阴囊湿痒，用麸炭和紫苏叶，研末擦患处。

杜仲炭

棕榈炭

 

03 活性炭在血液净化中的应用史

活性炭作为血液吸附材料用于血液净化，更是将活性炭的临床运用推向另一个高峰。活性炭的吸附能力主要取决于活性炭的微孔结构，在电子显微镜下可以清楚地看到活性炭由纵横交错的孔隙组成，无数的微孔构成了巨大的比表面积，1g活性炭的比表面积可高达1000㎡，这些孔隙、中孔和大孔，其孔半径分别为2nm、2-50nm和50nm以上，其中微孔分布最多，是主要的吸附单元，中孔和大孔是溶质扩散的通道。

早在1964年希腊学者首次报道了应用未经包裹的活性炭进行血液灌流，用以治疗急性药物中毒和慢性肾功能衰竭尿毒症的患者。

1968年加拿大华裔学者张明瑞应用微囊技术将活性炭表面涂上半透膜进行灌流，在保持活性炭吸附效能的前提下，有效地防止了以往治疗中血小板减少及炭颗粒脱落等弊端。

1979年赵之纲等将聚甲基丙烯酸羟乙基微囊活性炭用于临床， 吴肇光等将明胶双微囊活性炭应用于临床，也都取得了满意的效果。

20世纪80年代初，钱绍诚、宋继昌等进行活性炭血液灌流治疗严重的安眠药中毒，他们应用椰壳活性炭并外包聚丙烯酰胺加明胶， 临床治疗患有重度昏迷、呼吸及循环衰竭等症状的病人20例，经一至四次血液灌流后，90%的病例治愈。此后，经过许多学者的共同努力开发出了许多新的包裹材料和包裹方法。

国外早期的活性炭灌流器

 

04 延伸的碳材料

树脂炭血液灌流器-希尔康

碳材料血液吸附剂的另一创新方向是新型吸附材料的研发，树脂碳（球形碳化树脂）是近年研制的新型吸附剂，碳化树脂呈球形，表面光滑，比表面积可达1000㎡/g以上。其基本结构骨架与活性炭近似，对水溶性的极性物质和脂溶性物质均有很好的吸附性能，兼具活性炭和吸附树脂的结构和吸附性能【（血液净化学第3版510页、第4版590页 ）】。

目前该材料已经实现商业化，希尔康血液净化器材研发有限公司（中国）的RC50/100/120/150/180/250（火棉胶涂层的炭化树脂）灌流器广泛运用于终末期肾病、中毒、肝病、重症等领域，市场占有率处于行业领先地位。碳化树脂的优异性能和成功商业化，使得基于活性炭血液吸附剂的研究方兴未艾。