Chapter8Polymer1生物医用材料生物医用材料Chapter8BiomedicalChapter8BiomedicalMaterialsMaterialsChapter8Polymer2本章内容8.1生物医用材料概述8.2生物医用材料发展简史8.3生物医学材料的种类8.4生物医用材料的特征与评价8.5生物医用材料应用实例ISO定义，生物医学材料(BiomedicalMaterials)即生物材料(Biomaterials)，指“以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命的材料”另有定义：具有天然器官组织功能或天然器官部分功能的材料特征：用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类特殊的功能材料8.1生物医用材料概述生物材料是材料科学领域中正在发展的多种学科相互交叉渗透的领域，其研究内容涉及材料科学、生命科学、化学、生物学、解剖学、病理学、临床医学、药物学等学科，同时还涉及工程技术和管理学科的范畴。生物材料发展历程生物材料正在挽救和维持世界上成千上万心血管患者的生命；正广泛用于伤残人肢体形态和功能的恢复；正在计划生育、控制人口、提高人们健康水平方面发挥巨大作用生物材料不是药物，其治疗途径是以生物机体直接结合和相互作用为基本特征的8.2生物医用材料发展简史古代（利用天然物质和材料治病）BC5000黄金修复失牙BC3500古埃及，棉花纤维、马鬃等缝合伤口印第安人使用木片修补受伤的颅骨BC2500中国、埃及，假牙、假手、假鼻、假耳等人工假体隋末唐初，银膏补牙--成分是银、锡、汞、铜、锌，类似于现代牙齿填充材料汞齐合金近代最先应用于临床实践的金属材料是金、银、铂等贵重金属（良好的化学稳定性和易加工性）1588用黄金板修复颚骨1755用金属固定体内骨折1829通过多种金属的系统动物实验，发现金属铂对机体组织刺激性最小1851发明天然橡胶的硫化方法后，开始利用天然高分子硬橡木制作人工牙托和颚骨进行临床治疗1892用硫酸钙填充骨缺损，这是陶瓷材料植入人体的最早实例JohnCharnley1958～1961心脏起搏器1932～1933人工心脏瓣膜1952现代生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代不锈钢1926含18%铬和8%镍，首先应用于骨科治疗，随后应用于口腔科1934研制出高铬低镍单相组织的AISI302和304，在体内生理环境下的耐腐蚀性显著提高1952开发出耐蚀性更好的AISI316不锈钢，逐渐取代AISI30220世纪60年代为解决不锈钢晶间腐蚀问题，研制出超低碳不锈钢AISI316L和317L钴镍合金铸造钴镍合金首先在口腔中得到应用20世纪30年代末应用于制作接骨板、骨钉等内固定器械50年代成功制成人工髋关节60年代研制出锻造钴铬钨镍合金和锻造钴铬钼合金，提高力学性能，并应用于临床70年代研制出锻造钴铬钼钨铁合金和具有多相组织的MP35N钴铬钼镍合金，改善钴基合金抗疲劳性能，应用于临床现代生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代钛金属钛，优异的耐蚀性、生物相容性、密度低；•20世纪40年代制作外科植入体•50年代用纯钛制作接骨板和骨钉•70年代Ti6A14V合金（强度比纯钛高，耐蚀性和密度与之相似）、TiSAl2.5Sn合金和钛钼锌锡等合金获得应用•从而使钛和钛合金成为继不锈钢和钴基合金之后的又一类重要医用金属材料•70年代后NiTi系为代表的形状记忆合金逐渐在骨科和口腔科得到应用，并成为医用金属材料的重要组成部分现代生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代生物陶瓷从20世纪60年代初开始应用于生物材料多晶氧化铝陶瓷低温各向同性碳生物玻璃羟基磷灰石（生物活性陶瓷）生物陶瓷复合材料引入活体细胞或生长因子的生物陶瓷构架HaroldRidley，二战后发明眼内透镜（人工晶状体）现代生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代生物医用高分子始于20世纪50年代有机硅聚物的发展有机硅聚合物聚甲基丙烯酸甲脂（骨水泥）生物医用高分子材料大发展，制作了人工心瓣膜、人工血管、人工骨、手术缝合线等20世纪90年代后，借助于生物技术和基因工程的发展，由无生物存活性材料扩展到具有生物学功能的材料领域，其基本特征是具有促进细胞分化、增殖、诱导组织再生、参与生命活动等功能。生物医用材料是研制人工器官及一些重要医疗技术的物质基础。综观人工器官及医疗装置的发展史，...
