生物材料简介VIP免费

1生物材料2生物材料•生物医学材料的发展概况•生物材料的分类及性能•医用金属材料•医用高分子材料•其他生物医学材料•生物医学材料的安全性•生物材料的发展趋势•纳米医学材料简介3生物医学材料的发展概况•生物医学材料是生物医学科学中的最新分支学科，是生物、医学、化学和材料科学交叉形成的边缘学科。具体涉及到化学、物理学、高分子化学、高分子物理学、生物物理学、生物化学、生理学、药物学、基础与临床医学等很多学科。•ISO定义，生物材料（Biomaterials）即生物医学材料（BiomedicalMaterials），它是指“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”。另有定义是：具有天然器官组织的功能或天然器官部分功能的材料。4•生物材料的开发和利用可追溯到3500年前，那时的古埃及人就开始利用棉纤维、马鬃作缝合线缝合伤口；印第安人则使用木片修补受伤的颅骨。2500年前，中国和埃及的墓葬中就发现有假牙、假鼻和假耳。人类很早就用黄金来修复缺损的牙齿，并沿用至今。1588年人们用黄金板修复颚骨。1775年就有用金属固定体内骨折的记载。1851年发明了天然橡胶的硫化方法后，有人采用硬胶木制作了人工牙托的颚骨。•器官移植取得巨大进展，但有难题：排异、器官来源、法律、伦理等。因此医学界对生物医学材料和人工器官的要求日益增加。5•目前被详细研究过的生物材料已超过1000种，被广泛应用的有90多种，1800多种制品。西方国家每年耗用生物材料量以10~15%的速度增长，1980年全球医用生物材料及制品的销售额为200亿美元，1990年达500亿美元，1995年近1000亿美元。•我国生物材料的研究起步较晚（五十年代），但发展很快。6生物材料的分类及性能•两种分类方法–按应用性质来分类：抗凝血材料（心血管材料）、齿科材料、骨科材料、眼科材料、吸附解毒材料（血液灌流用）、假体材料、缓释材料、生物粘合材料、透析及超滤用膜材料、一次性医用材料，等等。7生物材料的分类及性能•按生物材料的属性分类：•天然生物材料—再生纤维、胶原、透明质酸、甲壳素等。•合成高分子生物材料—硅橡胶、聚氨脂及其嵌段共聚物、涤纶、尼龙、聚丙烯腈、聚烯烃•医用金属材料—不锈钢、钛及钛合金、钛镍记忆合金等•无机生物医学材料—碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料•杂化生物材料—指来自活体的天然材料与合成材料的杂化，如胶原与聚乙烯醇的交联杂化等•复合生物材料—用碳纤维增强的塑料，用碳纤维或玻璃纤维增强的生物陶瓷、玻璃等。8•生物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，每一种新型生物材料的发现都引起了人工器官及医疗技术的飞跃。–生物惰性医用硅橡胶—人工耳、人工鼻、人工颌骨等–血液相容性较好的各向同性碳被复材料—碟片式机械心脏瓣膜–血液亲和性及物理机械性能较好的聚氨酯嵌段共聚物—促使人工心脏向临床应用跨越一大步–可形成假生物内膜的编织涤纶管—人工血管向实用化飞跃。9医用金属材料•在生物医学材料中，金属材料应用最早，已有数百年的历史。唐代就用银汞合金（主要成份：汞、银、铜、锡、锌）来补牙。•医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金，又称外科用金属材料。它是一类生物惰性材料，除具有较高的机械强度和抗疲劳性能，具有良好的生物力学性能及相关的物理性质外，还必须具有优良的抗生理腐蚀性、生物相容性、无毒性和简易可行及确切的手术操作技术.10•该材料是临床应用最广泛的承力植入材料，由于有较高的强度和韧性，已成为骨和牙齿等硬组织修复和替换、心血管和软组织修复以及人工器官制造的主要材料。•化学周期表中的大部分金属不符合生物材料的要求，仅有小部分或经处理过的可用于临床。目前在临床使用的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金三大类，另外还有记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌和锆等。11•常用医用金属材料–不锈钢–钴（Co）基合金–钛（Ti）基合金–形状记忆合金–贵金属–纯金属钽–纯金属铌–纯金属铬12不锈钢•铁基耐蚀合金（一般由铁、铬、镍、钼、锰、硅组成），易加工、价格低廉。•不锈钢的耐蚀性和屈服强度可以通过冷加工而...