[课程论文]生物医用复合材料.doc

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1、生物医用材料作者：【摘要】本文概述了生物医用材料的定义、发展现状和现今发展方向。生物医用材料在国内外医学治疗的应用越来越广,在医用市场也占有很大的份额，发展潜力巨大。【关键词】生物医用材料历史及发展再生医学在我们的生活中,有的人口腔中装有假牙,有的人由于各种疾病不得不装上了假肢，还有的人为了美容换上了人造皮一这样的例子随处可见，而这些都属于生物医用材料。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

2、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.生物医用材料出现的背景及意义：21世纪的今天，人们的生活节奏加快,活动空间扩展，饮食结构也发生了变化,这些因素综合起来,使得〃创伤〃成为一个严重的社会问题。据调查显示,我国创伤住院的年增长率为7.2%,在导致住院的所有因素中位列第二美国1998年用于骨骼■肌肉系统损伤患者的治疗费高达1280亿美元，仅骨缺损患者就达123万，其中80%需用生物医学材料治疗。在全

3、球,心脑血管疾病、各种癌症、艾滋病、糖尿病、老年痴呆症等发病率逐年增加,急需用于诊断、治疗和修复的生物材料。如今随着生物技术的发展，不同学科的科学家进行了广泛合作，从而使制造具有完全生物功能的人工器官展示出美好的前景。人体组织和器宫的修复,将从简单的利用器械机械固定发展到再生和重建有生命的人体组织和器宫；从短寿命的组织和器官的修复发展至永久性的修复和替换。生物医用材料的研究与开发对国民经济和社会的发展具有十分重要的意义。近三十年来,生物医用材料的研究与开发取得了令人瞩目的成就，使得数以百万计的患者获得

4、康复，大大提高了人类的生命质量。随着科学技术的发展和人口老龄化，中青年创伤的增多、疑难病患者的增加，以及工业、交通、体育等导致的创伤增加，人们对生物医用材料及其制品的需求越来越大。南开大学俞耀庭教授认为，人口老龄化进程的加速和人类对健康与长寿的追求，激发了对生物材料的需求。二、生物医用材料的应用现状:追溯生物医用材料的历史，不得不提到人工器官。人工器官的研究实际上是个古老的命题。早在公元前约3500年，古埃及人就利用棉花纤维、马鬃作缝合线缝合伤口。而这些棉花纤维、马鬃则可称之为原始的生物医用材料。而在

5、公元前2500年中国、埃及的墓葬中，就发现有假牙、假鼻、假耳。文献记载，1588年人们就用黄金板修复鄂骨。1775年，就有用金属固定体内骨折的记载,1809年有人用黄金制成种植牙齿。随着材料科学、生命科学和生物技术的发展，人类开始在分子水平上去认识材料和机体间的相互作用,使传统的无生命的材料通过参与生命组织的活动，成为有生命组织的一部分。生物医用材料是生物医学工程学重要研究领域之一,目前较活跃的研究内容有用于人工心脏、人工血管和人工心脏瓣膜的抗凝血高分子材料;用于人工骨、人工关节、人工种植牙的生物陶瓷

6、和玻璃;用于骨科修补及矫形外科的钛及其合金；用于局部控制释放的药物载体的高分子材料;用于替代外科手术的缝合及活组织结合的生物粘合剂,以及血液净化材料等。第一代生物医用材料——生物相容和生物惰性材料起源于20世纪60-80年代。例如体内固定骨钉和骨板、人工关节、人工心脏瓣膜和人工血管等。所谓生物惰性，即是尽量将受体对植入器械的异物反应降到最低。至今，第一代生物医用材料仍在临床上广泛应用。第二代生物医用材料——生物活性或可生物降解吸收材料。20世纪80・90年代住物医用材料的重点由惰性向生物活性转变，开发

7、了第二代生物医用材料。这种材料能够在生理条件下发生可控的反应并作用于人体，不存在免疫和干扰免疫系统的问题，耐腐蚀强度高，表面带有极性，主要功能是延长在组织内固定支撑等机械作用。80年代中期,生物陶瓷、玻璃-陶瓷及其复合物等多种生物活性材料广泛应用与整形外科和牙科。第三代生物医用材料是同时具有生物活性和生物降解性的新一代生物医用材料。它采用生物仿生技术,取自天然组织,模拟和优化人体生理正常组织的组分和结构。作为细胞外基质,它们可在分子水平上激活基因、刺激细胞增殖、诱导其组织分化”进而构筑成新的组织和器官

8、。这类生物医用材料将生物活性与降解材料两个独立的概念结合起来,也属于再生医学的范畴。现如今,以上几种生物医用材料均已有较为固定的使用范围，并且为众多患者带来曙光,然而人类对于生物医用材料的探索并不会因此满足而停滞。第四代生物医用材料——主动性多功能自体组织生物材料,就是目前生物医用材料的主流发展方向。它依据组织工程学的原理,采用现代生物技术,制备取自自体组织提纯优化、复合相关愈合组分、外源性主动性愈合机制与内源性被动型愈合机制结合、可降解吸收的支架材料；