绪论——生物材料.pptVIP

生物材料 生物材料 生物材料的定义 生物材料的研究领域 生物材料的分类 生物材料的发展概况 生物材料的发展趋势 纳米生物材料 生物材料的定义 生物材料的定义很多，归纳起来可理解为生物材料是一类用于人工器官、修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾病等医疗保健领域，对人体组织、血液不致产生不良影响的功能材料。 ISO定义，生物材料（Biomaterials）即生物医学材料（Biomedical Materials），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。 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。 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。 三、生物材料的分类及性能 三种分类方法 （一）按材料来源分类： 1、自体材料 2、同种异体器官及组织； 3、异体器官及组织； 4、人工合成材料； 5、天然材料 三、生物材料的分类及性能 （二） 按材料功能划分： 1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； 2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料，人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等，用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域； 3、硬组织相容性材料 如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等，关节、牙齿、其它骨骼等； 4、生物降解材料 如甲壳素、聚乳酸等，用于缝合线、药物载体、粘合剂等； 5、高分子药物 多肽、胰岛素、人工合成疫苗等，用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等。 （三）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 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。 四、生物材料的发展概况 生物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 。 生物材料的发展已经有非常长的历史，自人类认识了解材料起，就有了生物材料端倪。 五、生物材料的发展趋势 生物材料的开发和研究已逐步转向 复合型 杂化型 功能型：指在生理环境下表现为特殊功能的材料，形状记忆材料，组织引导再生（Guided Tissue Regeneration，GTR）材料。 五、生物材料的发展趋势 智能型：指能模仿生命系统，同时具有感知和驱动双重功能的材料。感知、反馈和响应是该材料的三大要素。将高新技术、传感器和执行元件与传统材料结合在一起，赋予材料新的性能，使无生命的材料具有越来越多的生物特性。 当前国内外生物材料开发研究的主要趋势，是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。 六、纳米医学材料简介 1纳米（ Nanometre， nm）=1毫微米，即十亿分之一米（10-9米），