生物医学材料的应用现状及发展前景

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生物医学材料应用现状及发展前景Ξ
吴刚强1,2,郎中敏1,赫文秀1,蔡 颖1
蚕豆剥皮机
(1.内蒙古科技大学化学与化工学院,内蒙古包头 014010;
2.清华大学化工系绿反应工程与工艺北京市重点实验室,北京 100084)
  摘 要:由于生物医学材料是无毒副作用、生物相容性良好、耐腐蚀性能优越的医用材料,越来越受到广大科技研究工作者的重视。近20年,国内外特别是一些发达国家对生物材料的研究和开发得到飞速的发展。本文详细阐述了生物医学材料的分类及发展前景。
关键词:生物材料;高分子;陶瓷
  生物材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料[1]。自19世纪80年代以来,以医疗、保健、增进生活质量、造福人类为目的的生物材料取得了快速的发展。它最早的使用可以追溯至19世纪末,在1886年,首例钢片和镀镍钢骨折应用于临床获得成功。迄今为止,除大脑以外的各种人工器官已经应用于人体,并取得了良好的效果。目前,生物材料主要包括医用高分子材料、生物陶瓷、医用金属材料等[2]。
1 生物医学材料的分类
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电能收集充电器目前,按材料性质不同,生物材料一般可分为医用高分子材料、生物陶瓷材料、医用金属材料、生物降解材料、生物医学复合材料等。
1.1 医用高分子材料
医用高分子材料是生物医用材料研究领域最活跃的领域之一,特别是20世纪60年代以来发展更快,已经能合成出许多具有优良性能的软、硬材料及药物控释材料应用到各个医学领域。医用高分子易于加工成型,原材料易得,理化性质可以在很宽的范围内被调节和控制,加之生物体的大部分组织和器官实质都是由高分子化合物构成,故一经出现就得到重视和应用。医用高分子材料要应用于生物体必须同时要满足生物功能性、生物相容性、化学稳定性、可加工性等严格的要求。当前研究主要集中在外科置入件用高分子材料和生物降解及药物控制释放材料[3]。
1.2 生物陶瓷材料
生物陶瓷又称生物医用非金属材料,从广义上讲包括主要构成成分为无机非金属材料及其制品。与高分子材料和金属材料相比,生物陶瓷在人体内极其稳定,压缩强度高,对生物组织有良好的相容性与亲和性,且耐腐蚀,无毒副作用,几乎看不到与生物组织的排斥反应,因而受到人们的普遍关注[4,5],是近年来研究较多且进展较快的领域。当前的研究主要集中在具有特异性功能的活性材料,良好的力学性能且促进组织生长的功能材料,具有生物体组织结构的复合材料[6],以磷酸盐为基体材料萨纳克
的生物活性陶瓷是目前生物陶瓷研究中最活跃的领域[7]。
1.3 医用金属材料耳机转接器
医用金属材料具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用最广泛的承力植入材料。己经应用于临床的医用金属材料主要是不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类。此外,还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、锆、铌等。主要用于骨和牙等硬组织的修复和替换,心血管和软组织修复以及人工器官的制造,如人工髋关节、骨折内固定钢板以及骨螺钉等。最先广泛用于临床的金属是金(A u)、银(A g)、铂(P t)等贵重金属[8],它们具有良好的稳定性和加工性能。之后,铜(C u)、铅(Pb)、镁(M g)、铁(Fe)和钢等曾用于临床试验,但因耐腐蚀性、生物相容性较差以及力学性能欠佳未受到广泛应用。随着冶金技术的进步,不锈钢逐渐应用于临床,虽然抗腐蚀性并不十分理想,但其易加工,价格低廉,故在临床应用中得到了一席之地[9]。目前应用最多的医用金属是不锈钢、钛及钛合金以及钴铬钼合金[10]。
1.4 生物降解材料
所谓可降解材料是指那些在被植入人体内以后,能够不断的发生分解,分解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料,现已成为医用高分子发展的重要方向之一[11]。临床中主要用作非永久性植入支架或装置。植入后,首先代行被替换组织的功能,然后随着材料的降解吸收被新生组织同步替换,
最后达到永久的目的,免去了二次手术的痛苦,
4内蒙古石油化工          2009年第21期 Ξ收稿日期:2009-07-02

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