资源描述：
《生物医学材料发展回顾与展望.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、生物医学材料发展回顾与展望[摘要]：概述了生物医学材料发展的三个阶段的历程，包括第一代、具有生物惰性的第二代、促进人体自身修复和再生的第三代；介绍了目前使用的生物医学材料的分类情况，大致有生物医学金属材料、生物医学高分子材料、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷、生物医学复合材料、生物医学衍生材料五类；并且结合当今该材料的发展状况，预测了其今后的应用前景和发展趋势：致力于提高材料的生物相容性，致力于开发生物相容性好、更能适应人体生理需要的新材料。[关键词]：生物医学材料，发展历程，分类，生物相容性[正文]：材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来
2、越紧密地结合，并突破旧有科学的狭小范围，诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一，它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。作为材料学的一个重要分支，它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。一、生物医学材料的发展历程：人类利用生
3、物材料的历史就与人类历史一样漫长。自从有了人类，人们就一直与疾病作斗争，生物材料是人们与疾病作斗争的有效方法之一。而对生物医学材料的有效利用是从近几个世纪开始的：1、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。2、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、人工血管、人工晶体和人工肾等。代表材料有经基磷灰石、磷酸三钙、聚
4、经基乙酸、聚甲基丙烯酸轻乙基醋、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。在此期间,数以千万的患者植入了由惰性材料制成的器械,他们的生活质量也在植入后的5～25年内有了明显的改善。3、第三代生物医学材料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性材料开始应用于整形外科和牙科。与惰性材料相比,这些材料在体内
5、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。除具有活性外,第三代生物材料的另一个优势在于材料具有可控的降解性。生物降解性材料容易在生物体内分解，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、生物医学材料的分类：迄今被详细研究过的生物医学材料一超过一千种，被广泛应用的也达数十种。生物医学材料几乎涉及材料科学的各个领域，将它们按材料的属性分类，可分为以下几大类：1、生物医学金
6、属材料（biomedicalmetallicmaterials）医用金属材料是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钻合金（co-cr-ni）、钛合金（ti-6a1-4v）和不锈钢的人工关节和人工骨。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性，能够用于矫形外科、心血管外科。2、生物医学高分子材料（biomedicalpolymer）生物医学高分子材料有天然的和合成的两种，发展得最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中软性材料常用来
7、作为人体软组织如血管、食道和指关节等的代用品；合成的硬材料可以用来作人工硬脑膜、笼架球形的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以用来作注入式组织修补材料。3、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷（biomedicalceramics）生物陶瓷这类医用材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类。（1）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，分子中的键力较强。（2）生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学
8、键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。4、生物医学复合材料（biomedicalcomposites）生物医学复合材料是由两种或两种
