生物医用材料的概述

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1、《材料化学》考察小论文生物医学材料的概况班级：111姓名：褚鑫学号：11231120摘要：生物医用材料,是指以医疗为目的,用于诊断、治疗、修复或替换人体组器官或增进其功能的材。迄今大量使用的生物医学材料仍主要是医用金属和合金、医用高分子、生物陶瓷、经处理过的生物组织衍生材料、医用复合材料等。生物医用材料（biomedicalmaterial）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃

2、发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。【1】当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。一生物医用材料的发展历程20世纪初,第一次世界大战以前所使用的材料为第一代生物医学材料。代表材料有石膏、金属、橡胶以及棉花等物品。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰。第二代生物材料起源于20世纪60～70年代,在对工业化的材料进行生物相容性研究基础上,开发了第一代生物材料及产品在

3、临床的应用,例如体内固定用骨钉和骨板、人工关节、人工心脏瓣膜、人工肾等。代表材料有经基磷灰石、磷酸三钙、聚经基乙酸、胶原、多肤、纤维蛋白等。上述生物材料,具有一个普遍的共性:生物惰性。即生物材料发展所遵循的原则是尽量将受体对植入器械的异物反应降到最低【2】。第三代生物医学材料川是一类具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料.这种具有活性的材料能够在生理条件下发生可控的反应,并作用于人体.20世纪80年代中期,生物活性玻璃、生物陶瓷、玻璃-陶瓷及其复合物等多种生物活性材料开始应用于整形外科和牙科。与惰性

4、材料相比,这些材料在体内不存在免疫和干扰免疫系统的问题,材料本身无毒,耐腐蚀强度高,表面带有极性,能与细胞膜表层的多糖和糖蛋白等通过氢键相结合,并有高度的生物相容性。且材料具有可控的降解性.其分解产物可以代谢,并最终排出体外.现今人口快速老龄化,生物惰性、生物活性及可降解植入物在临床的成功应用具有非常重要的意义。二生物医用材料的分类生物材料应用广泛，品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料属性分为：合成高分子材料（聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等）、天然高分子材料（如

5、胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等）、金属与合金材料（如钦金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）、复合材料（碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等）。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性、生物活性（bioactive）或生物降解（biodegradable）【3】材料。这些材料通过长期植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换。生物医用材料由于直接用于人体或与人体健康密切相关，对其使用有严格要求。首先，生物医用材料应具有良好的血液相容性和组织相容性。其次，要求耐生物老化。即对长期

6、植入的材料，其生物稳定性要好；对于暂时植入的材料，要求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢的无毒单体或片断。还要求物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑的。对于不同用途的材料，其要求各有侧重。而根据物质属性，生物医学材料大致可以分为以下几种：1生物医学金属材料：生物医用金属材料通常采用合金或钛金,具有很高的机械强度和抗疲劳特性,是临床应用最广泛.镍钦形状记忆合金具有形状记忆特性和智能性,可用于矫形外科、心血管外科等。2生物医学高分子材料：生物医学高分子材

7、料有天然和合成两种,其中合成高分子材料发展较快。合成的软性材料常用作人体软组织如血管、食道和指关节等;合成的硬性材料则用作人工硬脑膜、人工心脏瓣膜的球形阀等;液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可作为注人式组织修补材料【4】3生物医学无机非金属材料或生物陶瓷：生物陶瓷的化学性质稳定,具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类:惰性生物陶瓷(如氧化铝、医用碳素材料等),这类材料具有较高的强度,耐磨性能良好,分子中化学键的作用力较强:生物活性陶瓷(如轻基磷灰石和生物活性玻璃等),此类材料能在生理环境中逐步降解吸收,或与

8、生物机体形成稳定的化学键,因而具有极为广泛的发展前景。4生物医学复合材料：生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的,主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能,也可用作人工器官的制造。其中钻钦合金和聚乙烯组织假体常用作人工关节;钛合成材料作为人工股骨头在临床上有良好的应用【5】;高分子材料与生物高分子(如酶抗原、抗体和激素等)结合可以作为生物传感器。5生物医学衍生材料：生物医学衍生材