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学无止境

生物医用材料论文:

生物医用材料

石家庄研制成抗菌塑料瓶

我国第一批可用于食品、化妆品、药品等多种包装领域的抗菌塑料瓶,2002年12月在石家庄神威包装有限公司研制成功。

这种塑料瓶采用了世界上最先进的分子组装抗菌技术,能有效防止细菌污染和交叉污染,在包装领域尤其是食品和药品包装上应用前景良好。

分子组装抗菌技术属于第三代抗菌技术,这种技术不需要加入任何抗菌剂,而是在部分基体树脂的分子链上,组装上经过优选的抗菌功能团,使这部分树脂自身就成为抗菌的组成部分,从而避免了重金属污染、耐热性差、药效持续时间短等弊端,具有高效广谱、安全无毒、效果持久、成本低等特点。

日本开发骨质再生新材料

日本物质材料研究所和东京齿科医科大学开发出新型骨质再生材料,已进入临床实验阶段。

这种由羟碳灰石和蛋白质胶原构成的多孔质构造复合材料。填入骨头破损处,骨芽细胞便进入材料孔洞中,在生成新骨质的同时,破骨细胞使材料一点点消失,最终全由新骨替代。在用狗和猕猴进行的动物实验中,移植后第8周骨头形状恢复,12周后动物便可自由行走。为了使血管容易进入新材料更加适应骨头发育,还对材料孔洞的形状加以改良;结果,骨头形状恢复的时间又缩短了4周。

目前,填充骨头破损部位多用患者自己的骨头和由陶瓷等材料制作的人工骨头。用患者自己的骨头局限性很大,取骨过多,对人体会产生副作用;人工骨头容易变质,存在折断破裂的危险。这种新材料完全可以克服这些缺点,把它加工成各种形状,可移入任何部位。研究人员计划明年进行临床实验,2004年正式推广。

日本研制出易于加工的膏状人造骨

日本特殊陶业公司日前研制出容易加工变形的陶瓷制膏状人造骨。比现有人造骨硬化时间快8个小时。还可防血液浸入骨头内部,可用专用注射针注入,与原骨亲和性高。

这家公司从2000年开始在东京大学医学系附属医院等日本国内5家医院进行了临床治疗骨折实验,得到的评价中“极为有用”占82%。它们准备于2003年向政府提出制造申请,争取于2004年通过制药公司生产投入市场。

美合成人造胶原质血管可用于心脏搭桥手术

美国弗吉尼亚大学的研究人员成功合成一种新的微型人造血管,可用来替换心脏搭桥手术中受损的血管,并解决可能产生的排异反应。

在传统心脏搭桥手术中,受损血管通常用患者腿部的血管替换,但病人往往没有足够的多余血管可供移植,而采用他人血管又会出现排异现象。现在,弗吉尼亚联邦大学的研究人员使用电纺织法,用胶原质作原料,成功地生长出这种微型人造血管,其直径仅1毫米,比目前市场上可供移植的动脉血管小6倍。

研究人员用胶原质“织成”一个管状的支架,然后将光滑的肌肉细胞“种植”在支架表面。由于胶原质是人体的组成部分之一,细胞在其上可自然生长而不会遭到排斥,3周至6周后便可长成完好的可供移植的血管。植入人体后,胶原质逐渐被人体降解,最终被长出的新血管取代。

生物医用材料详解

2011–2012学年第2学期 生物医用材料期末论文 题目:壳聚糖生物材料的研究进展姓名:黄清优 学号: 20090413310072 专业: 09材料科学与工程 学院:材料与化工学院 任课教师:曹阳王江唐敏 完成日期: 2012年6月7日

壳聚糖生物材料的研究进展 黄清优 (海南大学材料科学与工程专业海口570228) 摘要:壳聚糖作为一种新型天然生物材料,越来越成为国内外研究热点。本文对近年来壳聚糖改性方面的研究进展及其在生物医学方面的应用进行了综述,并对壳聚糖的发展趋势进行了展望。 关键词:壳聚糖;化学改性;应用;生物材料 The Research Progress of Chitosan Biomaterial Qingyou Huang (Department of Material Science and Engineering Hainan University Haikou 570228) Abstract: Chitosan, as a kind of novel natural biomaterials, increasingly becomes a research pot at home and abroad. This paper summarized the progress in chemical modification of chitosan,and application of it in biomedical fields recently. At last, the developing trend of chitosan was predicted. Keywords: chitosan; chemical modification; application; biomaterial 1前言 壳聚糖是一种新型的天然生物医用材料。虾、蟹类作为壳聚糖的原料,在我国具有分布量大,资源丰富的特点,从环保、经济可持续发展的角度来考虑,壳聚糖作为一种天然的材料,不仅无毒、无污染,而且还具有很好的生物降解性和相容性。因此非常有必要加大对壳聚糖的研究,以开发更多的产品[1,2]。 由于壳聚糖安全性良好,且具有可降性和组织相容性,在医药领域具有很高的应用价值。但壳聚糖存在水溶性、稳定性、力学性能差等缺点,在一定程度上使其应用受到很大限制。对壳聚糖进行化学改性,可改善其物理、化学性质,拓宽了壳聚糖及其衍生物的应用领域,是近几年壳聚糖研究的热点之一。文章综述了近几年壳聚糖化学改性方面的研究进展,及其在生物医用方面的应用[2,3]。

《生物医用材料》论文

《生物医用材料》课程论文生物医用材料的发展与应用 姓名 学院 专业 学号 指导教师 2015年5月16日

生物医用材料的发展与应用 摘要:随着社会文明进步、经济发展和生活水平日益提高,人类对自身的医疗康复事业格外重视。生物医用材料是近年来发展迅速的新型高科技材料,生物医用材料的应用对挽救生命和提高人民健康水平做出了重大贡献,随着现代医学飞速发展不断获得关注,发展前景广阔。本文主要介绍了近年生物医用材料的发展状况、分类以及在医学上的一些应用。 关键词:生物医用材料;发展;应用 The development and application of biomedicalmateria ls Abstract:Withtheprogressof social civilization,economic development and the improvement of the livinglevel,the cause of human medicalrehabilitation for their attention.Biomedicalmaterialsisa newhigh-techmaterial developed rapidly in recent years,the application ofbiomedical materials has madegreat contributionto savelives and improvepeople'shealth level,along with t he rapid developmentof modernmedicinehas gained attention,broad prospectsfor development.Thispaper mainly introduces thestatus and development of biomedicalmaterials,classification and applicationin medicine. Keyword:Biomedicalmaterials; Development;Application

生物医用高分子材料研究进展及趋势

生物医用高分子材料研究进展及趋势

J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势

学院名称:材料科学与工程 专业班级:金属1302 学生姓名:钱振 指导教师姓名:王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号:63 班级:金属1302 材料科学与工程学院 摘要:随着我国经济发展水平的不断提高,分子材料在各领域得到了显著应用,在医用领域应用更多,本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件,概述了医用高分子材料的研究现状及其用途,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:生物材料,生物医用高分子材料,现状,应用,展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科,它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科,是用于人工组织或器官制备、高性能医疗

器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料,简称生物材料(BiomaterialS),是一类具有特殊性能或功能,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等)。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域,生物医用高分子材料取得了长足的进展,目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分,它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多,主要包括:塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展,这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等,都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用,因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来,用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。

医用高分子材料论文

医用高分子材料 高分子材料科学与工程,高材1006班,王中伟, 摘要:随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词:医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的;而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料.医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文:

生物材料小论文

生物材料是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,诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料。整体来看,生物材料学是一门高度综合性的学科,涉及到化学、物理、生物化学、等等各方问题。例如在天然生物材料方面,涉及到了生物的相关知识,天然生物材料包括结构蛋白质,结构多糖,生物矿物,生物复合材料。在结构蛋白和多糖方面涉及到了一些高中时学过的生物知识,像蛋白质的结构特征,多样性等等。还有像生物材料中存在的氢键等化学键有涉及到无机化学方面的相关知识。 学习过程中给我印象最深的是有一个很形象的比喻,人的身体像机器一样,机器的零件会随时间的推移而老化,人体的器官也是一样会老化,机器的零件很容易换,人体的器官也会很容易换吗?想的这个比喻就会想到生物医用材料,以前生物医用材料不发达的时候,人体器官的短缺造成很多人生活很不方便,也有的人因此失去生命,现在有很多人造器官应用成功的例子。比如课上看的视频中旅馆的老板安装的人造手臂,开始时肯定是很不适应新手臂,动作上会很不协调,但是随着磨合,人造手臂肯定会带来一定的方便之处。还有美国的一男子用尸体的手臂代替了原来自己被爆竹炸毁的手臂的案例都让我感到生物医用材料减缓了人体残疾的痛苦。 生物材料又有很多种,像生物医用材料,生物无机材料,生物高分子材料,以及生物金属材料等等。每种材料都存在各自的优缺点。生物医用金属材料:优点:良好的化学和力学性质而得到较广泛的应用。主要用于骨骼、关节、牙齿等硬组织的修复和替换。主要缺点是不具有生物活性,难于和生物组织形成牢固的结合;长期植入人体后由于化学稳定性下降,会有杂质离子析出,对周围组织造成危害;而且金属材料的弹性模量要比人骨大得多,这会造成局部应力屏蔽现象,使材料易断裂和人体不适。生物陶瓷材料:主要用于人工肩关节、膝关节、肘关节、足关节以及能够负重骨杆和椎体人工骨。优点是能在生理环境中具有高的强度和耐腐蚀性,化学稳定性好;缺点:它们不具有生物活性,与生物组织间的结合基本是机械嵌连。生物高分子材料:广泛用于人工皮肤、角膜、肌腱、韧带、血管、人工脏器等组织和器官的修复与制造;缺点是大多不具有生物活性优点是植入人体后,被降解为对人体无害的小分子产物,可通过新陈代谢途径排出体外,不影响人体组织的正常生长。 生物材料正在逐渐走入人们的生活,尤其是在医用方面,早期的生物材料的发展完全依附于材料科学的发展;现代的生物材料是相对独立的一门学科和研究领域,不断开发新型生物材料,应用领域的逐渐扩大,对生命现象的再认识,材料与生物体相互作用的理论研究,仿生材料与结构(原位诱导再生),高速增长的市场和经济效益无一不告诉我们生物材料的发展在逐渐趋向于成熟,以前人们对生物医用材料了解很少,比如人造器官等,但是现在人造器官不再是触不可及,甚至已经有人提出用动物心脏解决人体心脏的短缺。在未来20~30年内,生物医用材料和植入器械科学和产业将发生革命性变化:一个为再生医学提供可诱导组织或器官再生或重建的生物医用材料和植入器械新产业将成为生物医用材料产业的主体;表面改性的常规材料和植入器械作为其重要的补充。保守估计,2030 年左右两者可能导致世界高技术生物材料市场增长至≈US.5万余亿元,与此相应,带动相关产业新增间接经济效益可达US.5万余亿元。①数字来源于中国生物技术信息网。 生物医用金属材料 生物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。通常用于整形外科、牙科等领域,具有治疗、修复固定和置换人体硬组织系统的功能。在生物医学材料中,金属材料应用最早,已有数百年的历史。人类在古代就已经尝试使用外界材料来替换修补缺损的人体组织。与生物陶瓷及生物高分子材料相比,生物医用金属材料,如不锈钢、钴基合金、钛和钛合金以及贵金属等具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它医用材料不可替代的优良性能。 生物医用金属材料的研究和发展要严格满足如下的生物学要求:良好的组织相容性 ,包括无毒性、无热源反应、不致畸、不致癌、不引起过敏反应或干扰机体的免疫机理、不破坏临近组织,也不发生材料表面的钙化沉着等;良好的物理、化学稳定性,包括强度、弹性、尺寸稳定性、耐腐蚀性、耐磨性

镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景

镁合金在生物医用材料领域的应用及发展前景 作者:张佳, 宗阳, 付彭怀, 袁广银, 丁文江, Zhang Jia, Zong Yang, Fu Peng-huai,Yuan Guang-yin, Ding Wen-jiang 作者单位:张佳,宗阳,付彭怀,Zhang Jia,Zong Yang,Fu Peng-huai(上海交通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240), 袁广银,丁文江,Yuan Guang-yin,Ding Wen-jiang(上海交 通大学轻合金精密成型国家工程研究中心,上海市,200240;上海交通大学金属基复合材料国 家重点实验室,上海市,200030) 刊名: 中国组织工程研究与临床康复 英文刊名:JOURNAL OF CLINICAL REHABILITATIVE TISSUE ENGINEERING RESEARCH 年,卷(期):2009,13(29) 被引用次数:8次 参考文献(23条) 1.Thomann Ul;Uggowitzer PJ Wear-corrosion behavior of biocompatible austenitic stainless steels[外文期刊] 2000(01) 2.阎建中;吴荫顺;李久青316L不锈钢微动磨蚀过程表面钝化膜自修复行为研究[期刊论文]-中国腐蚀与防护学报2000(06) 3.任伊宾;杨村;梁勇新型生物医用金属材料的研究和进展[期刊论文]-材料导报 2002(02) 4.张玉梅;郭天文;李佐臣钛及钛合金在口腔科应用的研究方向[期刊论文]-生物医学工程学杂志 2000(02) 5.Long M;Rack HJ Titanium alloys in total joint replacement-a materials science perspective[外文期刊] 1998(18) 6.Nagels J;Stokdijk M;Rozing PM Stress shielding and bone resorption in shoulder arthroplasty[外文期刊] 2003(01) 7.Staiger MP;Pietak AM;Huadmai J Magnesium and its alloys as orthopedic biomaterials:a review[外文期刊] 2006(09) 8.黎文献镁及镁合金 2005 9.Kannan MB;Raman RK In vitro degradation and mechanical integrity of calcium-containing magnesium alloys in modified-simulated body fluid[外文期刊] 2008(15) 10.Heublein B;Rohde R;Kaese V Biocorrosion of magnesium alloys:a new principle in cardiovascular implant technology?[外文期刊] 2003(06) 11.Zartner P;Cesnjevar R;Singer H First successful implantation of a biodegradable metal stent into the left pulmonary artery of a preterm baby[外文期刊] 2005(04) 12.Erbel R;Mario CD;Bartunek J Temporary scaffolding of coronary arteries with bioabsorbable magnesium stents:a prospective,non-randomised multicentre trial[外文期刊] 2007(9576) 13.Duygulu O;Kaya RA;Oktay G Investigation on the potential of magnesium alloy AZ31 as a bone implant[外文期刊] 2007(1) 14.Denkena B;Witte F;Podolsky C Degradable implants made of magnesium alloys 2005 15.Li Z;Gu X;Lou S The development of binary Mg-Ca alloys for use as biodegradable materials within bone[外文期刊] 2008(10) 16.Gao JC;Qiao LY;Li LC Hemolysis effect and calcium-phosphate precipitation of heat-organic-film treated magnesium[外文期刊] 2006(03)

生物医用高分子材料论文

医用功能材料及应用学院化工学院 指导老师乔红斌 专业班级高091班 学生姓名张如心 学号 099034030

医用功能材料及应用 摘要:了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况,综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势,通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用,以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词:功能高分子材料生物医用高分子材料。 前言:现代医学的发展,对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求,这是大多数金属材料和无机材料难以满足的,而合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 1.生物医用功能高分子 生物医用功能高分子材料主要以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命材料。其被广泛地用来取代或恢复那些受创伤或退化的组织或器官的功能,从而达到治疗的目的。主要包括医用高分子材料(以修复、替代为主)、药用高分子材料(以药理疗效为主)。生物医用高分子材料融合了高分子化学和物理、高分子材料工艺学、药理学、病理学、解剖学和临床医学等方面的知识,还涉及许多工程学问题。由于其与人体的组织和器官接触,因此,医用高分子材料必须满足如下的基本要求:①在化学上是惰性的,会因为与体液接触而发生反应;②对人体组织不会引起炎症或异物反应;③不会致癌;④具有良好的血液相容性,不会在材料表面凝血;⑤长期植入体内,不会减小机械强度;⑥能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形;⑦易于加工成需要的复杂形状。 2.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。 第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化

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学无止境 生物医用材料论文: 生物医用材料 石家庄研制成抗菌塑料瓶 我国第一批可用于食品、化妆品、药品等多种包装领域的抗菌塑料瓶,2002年12月在石家庄神威包装有限公司研制成功。 这种塑料瓶采用了世界上最先进的分子组装抗菌技术,能有效防止细菌污染和交叉污染,在包装领域尤其是食品和药品包装上应用前景良好。 分子组装抗菌技术属于第三代抗菌技术,这种技术不需要加入任何抗菌剂,而是在部分基体树脂的分子链上,组装上经过优选的抗菌功能团,使这部分树脂自身就成为抗菌的组成部分,从而避免了重金属污染、耐热性差、药效持续时间短等弊端,具有高效广谱、安全无毒、效果持久、成本低等特点。 日本开发骨质再生新材料 日本物质材料研究所和东京齿科医科大学开发出新型骨质再生材料,已进入临床实验阶段。 这种由羟碳灰石和蛋白质胶原构成的多孔质构造复合材料。填入骨头破损处,骨芽细胞便进入材料孔洞中,在生成新骨质的同时,破骨细胞使材料一点点消失,最终全由新骨替代。在用狗和猕猴进行的动物实验中,移植后第8周骨头形状恢复,12周后动物便可自由行走。为了使血管容易进入新材料更加适应骨头发育,还对材料孔洞的形状加以改良;结果,骨头形状恢复的时间又缩短了4周。 目前,填充骨头破损部位多用患者自己的骨头和由陶瓷等材料制作的人工骨头。用患者自己的骨头局限性很大,取骨过多,对人体会产生副作用;人工骨头容易变质,存在折断破裂的危险。这种新材料完全可以克服这些缺点,把它加工成各种形状,可移入任何部位。研究人员计划明年进行临床实验,2004年正式推广。 日本研制出易于加工的膏状人造骨 日本特殊陶业公司日前研制出容易加工变形的陶瓷制膏状人造骨。比现有人造骨硬化时间快8个小时。还可防血液浸入骨头内部,可用专用注射针注入,与原骨亲和性高。 这家公司从2000年开始在东京大学医学系附属医院等日本国内5家医院进行了临床治疗骨折实验,得到的评价中“极为有用”占82%。它们准备于2003年向政府提出制造申请,争取于2004年通过制药公司生产投入市场。 美合成人造胶原质血管可用于心脏搭桥手术 美国弗吉尼亚大学的研究人员成功合成一种新的微型人造血管,可用来替换心脏搭桥手术中受损的血管,并解决可能产生的排异反应。 在传统心脏搭桥手术中,受损血管通常用患者腿部的血管替换,但病人往往没有足够的多余血管可供移植,而采用他人血管又会出现排异现象。现在,弗吉尼亚联邦大学的研究人员使用电纺织法,用胶原质作原料,成功地生长出这种微型人造血管,其直径仅1毫米,比目前市场上可供移植的动脉血管小6倍。 研究人员用胶原质“织成”一个管状的支架,然后将光滑的肌肉细胞“种植”在支架表面。由于胶原质是人体的组成部分之一,细胞在其上可自然生长而不会遭到排斥,3周至6周后便可长成完好的可供移植的血管。植入人体后,胶原质逐渐被人体降解,最终被长出的新血管取代。

纳米生物医用材料

生物医用材料作为功能材料的一种,早在距今约7000年前就有使用记录。目前生物医用材料需求巨大且对各方面性能要求越来越高。20世纪30年代以来,生物医用材料随着工业的发展得到长足进步。近年来,随着纳米技术的重大突破,纳米生物医用材料应运而生。纳米生物医用材料因其独特的力学性能、可靠地生物相容性、良好的降解性能、高度的靶向性等等优点成为生物医用材料中的新星。专家预计,在20世纪人类未能彻底攻克的主要疾病,如心脏病、艾滋病、中风、糖尿病等,都有望在21世纪纳米生物和医学的成功应用中得到解决[1]。本文主要针对纳米生物医用材料的概念、分类、进展、应用、发展趋势等方面进行评述,并在最后作出结论。 生物医用材料;功能材料;纳米生物医用材料;性能;医学 生物医用材料是用于和生物系统结合治疗或替换生物机体中的组织器官或增进其功能的材料[2]。纳米生物医用材料则由现代化的纳米技术和生物材料交叉、融合的全新高科技领域,其应用前景也必定会带来生物医学界的新一代革新。颗粒在1~100nm范围内的材料被称为纳米材料,纳米生物医用材料体现在纳米级药物(可以有很强的靶向性,能制作“生物导弹”药物,增强疗效)、纳米表面特性置换物(对人工脏器进行表面或者整体纳米处理改性,减小毒副作用,延长使用寿命和安全性)、纳米级微小检测仪器(纳米级颗粒可有效进入体内细小组织,大大提高疾病的诊断率)等方面。目前,生物医用材料应用很广泛,大到器官移植,小到牙齿修复和手术缝合线等。纳米生物医用材料的研究还很有限,离广泛应用于临床还有相当大距离。很多技术上的难题难以解决。即便如此,其如此多的优越性让各国政要大商以及科研机构和个人异常狂热。 纳米生物医用材料是一个多学科交叉前景十分广阔的领域,它所具有的独特结构使它显示出独特的性能如量子尺寸效应、小尺寸效应、表面效应和宏观量子隧道效应,故而显示出许多特有的性质诸如磁引导靶向性、生化相容性、耐持久磨损等等。这些优异性能符合了人们期望安全有效经济地使用脏器替代品和药物增效(这给传统中药很大的发展空间)的愿望。纳米生物医用材料按照组成一般可分类为纳米无机生物医用材料、纳米高分子医用材料、纳米生物医用复合材料等。 一、纳米无机生物医用材料 纳米生物医用无机材料可分为纳米生物陶瓷材料、纳米生物碳材料、纳米生物玻璃陶瓷、纳米生物复合无机材料等几类,其中应用最广泛的是纳米生物医用陶瓷材料与纳米生物碳材料等。纳米陶瓷的问世,将会使陶瓷材料的强度、硬度、韧性和超塑性都大为提高。 生物陶瓷(如磷酸钙、生物玻璃、氧化铝等)是一类重要的生物医用材料,在临床上已有广泛的应用,主要用于制造人工骨、骨螺钉、人工齿、牙种植体以及骨的髓内固定材料等。纳米陶瓷的制备,将会使陶瓷材料的强度、硬度、韧性和超塑性都大为提高,一些材料学家指出:纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径,纳米陶瓷材料将会比传统陶瓷有更广泛的应用和发展前景。 由于量子尺寸效应和具有极大的比表面积及不同的抗菌机制,无机纳米抗菌剂(如纳米TiO2,ZnO,SiO2。的银系纳米复合粉)具有传统无机抗菌剂(TiO2、ZnO、沸石、磷灰石等多孔性物质以及银、铜、金等金属及其离子化合物)所无法比拟的优良抗菌效果,其综合抗菌效果也优于有机类和天然类抗菌剂,对绿脓杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、沙门氏菌、芽枝菌和曲霉等具有很强的杀伤能力。这种抗菌剂不仅抗菌能力强、范围广,而且具有极高的安全性,是~种长效抗菌剂,可用作伤口敷料订[3]。Ag可使细胞膜上蛋白失去活性从而杀死细菌,添加纳米银粒子制成的医用敷料对诸如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿浓杆菌等临床常见的40余种外科感染细菌有较好抑制作用[4]。另外,如HAP纳米颗粒在体外细胞培养实验中发现,其对正常细胞活性无影响。作用机理解释为HAP纳米微晶对癌细胞DNA合成

生物医用高分子材料论文

学号 密级 兰州城市学院学生论文生物医用高分子材料 学院名称:化学与环境科学学院 专业名称:化学教育 学生姓名: 指导教师: 二○一四年一月

生物医用高分子材料 作者* (兰州城市学院化学与环境科学学院, 兰州730070) 摘要:随着人民生活水平的提高和现代医学的发展,生物医用高分子材料日益重要,在医疗费用中的比重也十分突出。近几年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,生物医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 关键词:生物医用高分子材料;基础研究;合成;医疗器械 引言 医用高分子是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗[1]。 1.医用高分子材料发展的4个阶段 第1阶段:时间大约是7千年前至19世纪中叶,是被动地使用天然高分子材料阶段。这一时期的高分子材料有,大漆及其制品、蚕丝及织物、麻、棉、羊皮、羊毛、纸、桐油等。

第2阶段:从19世纪中页到20世纪20年代,是对天然高分子材料进行化学改性,从而研制新材料阶段。在这阶段中,人类首次研制出合成高分子材料(酚醛树脂)。这一时期的高分子材料有,硫化橡胶,赛璐珞(硝基纤维素脂)、硝基纤维素酯,人造丝、纤维素粘胶丝、酚醛树脂清漆和电木等。 第3阶段:20世纪30年代至60年代,是人类大量研制新合成高分子材料阶段。在这一阶段,“高分子科学”概念已经诞生,大批高分子化学家投入到新聚合物的合成和新材料开发的研究领域。从而导致了至今天仍有重要意义的大批通用高分子材料的诞生。例如顺丁、丁苯、丁纳等合成橡胶的出现;尼龙66、聚酯(PET)、聚丙烯腈等合成纤维的出现;聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚酰亚胺、有机硅、有机氟、杂环高分子等塑料和树脂的出现。 第4阶段:从20世纪60年代至今,是人类对高分子材料大普及、大扩展阶段。在这个阶段,人类对上述聚合物的使用更加合理,聚合物生产的价格更为低廉,从而使高分子材料渗透到国民经济及人类生活的各个方面,使高分子材料成为了人类社会继金属材料,无机材料之后的第3大材料[2]。 2.医用高分子的现状 2.1医用高分子材料的目前需求 人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展, 没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20 种,其中医用高分子12 种,金属4 种,陶瓷2 种,其他2 种。利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10 %~20 %的速度增长 ,而国内也以20 %左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展,尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛,需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛,主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展[3]。生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅

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生物材料 摘要:本文就生物材料的实际应用和发展情况,阐述其用途。 关键字:定义内容分类发展 1. 生物材料的定义 生物材料是一类具有特殊性能、特殊功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗保健领域,而对人体无毒,无副作用,不凝血,不溶血,不引起人体细胞的突变,畸变和癌变,不引起免疫排异反应的材料。而第六届国际生物材料年会给生物材料定义为:生物材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相结合而设计的物质,它与躯体不起药理反应。 这一定义规定了生物材料是指置换或恢复活组织及其功能,对机体呈生理惰性的植入材料。 2. 生物材料的研究内容 (1)生物体生理环境、组织结构、器官生理功能及其替代方法的研究; (2)具有特种生理功能的生物医学材料的合成、改性、加工成型以及材料的特种生理功能与其结构的关系的研究; (3)材料与生物体的细胞、组织、血液、体液、免疫内分泌等生理系统的相互作用以及减少材料毒副作用的对策研究; (4)材料灭菌、消毒、医用安全评价方法与标准以及医用材料与制品生产管理与国家管理法规的研究。 3.生物医学材料的性能要求和分类 生物材料实质上是一种特殊的功能材料。是一类与人类生命和健康密切相关的新材料。凡是应用于人体的生物材料都应具有良好的生物性能,这是保证其临床安全有效应用的重要技术指标。 生物功能性和生物相容性是评价生物医学材料最终能否应用于人体的两个最基本的标准。 生物功能性:生物医学材料应具有良好的物理、化学和机械性能,以行使所替代、器官的生理功能。 根据用途主要分为: *承受或传递负载功能。如人造骨骼、关节和牙等,占主导地位 *控制血液或体液流动功能。如人工瓣膜、血管等 *电、光、声传导功能。如心脏起博器、人工晶状体、耳蜗等 *填充功能。如整容手术用填充体等 生物相容性:指生物材料有效和长期在生物体内或体表行使其功能的能力。用于表征生物材料在生物体内与有机体相互作用的生物学行为。 根据材料与生物体接触部位分为: *血液相容性。材料用于心血管系统与血液接触,主要考察与血液的相互作用 *与心血管外的组织和器官接触。主要考察与组织的相互作用,也称一般生物相容性*力学相容性。考察力学性能与生物体的一致性 一般性能要求

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生物医用材料论文 学院:材料与化工学院专业:材料科学与工程姓名:石玉姜 学号:20090413310082

目录 1高分子医用材料简要介绍 1.1 定义 1.2高分子医用材料分类 1.2.1按可降解性分为 1.2.2按材料与活体组织的相互作用关系分类 1.2.3按成分组成不同分为 1.3高分子医用材料的特性 1.4医用高分子材料的条件 2医用高分子材料的发展 2.1高分子材料的诞生 2.2高分子医用材料发展的4个阶段 2.3国内外研究进展 2.4医用高分子材料的发展方向 3高分子材料的研究及应用 3.1高分子医用材料的生物相容性研究 3.1.1组织相容性 3.1.2血液相容性 3.2高分子医用材料的发展应用 3.2.1 硬组织相容性高分子材料 3.2.2 软组织相容性高分子材料 3.2.3 血液相容性高分子材料 3.2.4高分子药物和药物控释高分子材料 4 医用高分子生物材料的发展前景和趋势 5结论 6参考文献

高分子生物医用材料研究进展 石玉姜 材料与化工学院 摘要:医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前, 在生命科学、医疗器械、药物等领域中已得到广泛而重要的应用。本文通过对文献的收集和查询,对医用高分子材料的种类和特性进行了介绍,概述了生物医用高分子材料的发展状况与研究现状,并对其应用进行了综述,展望了未来高分子生物材料的发展前景与趋势。 关键词:生物医用高分子材料种类特性发展状况研究现状应用发展趋势 前言 医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生, 具有特殊功能作用的合成高分子材料, 可以利用聚合的方法进行制备, 是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质, 以满足不同的需求, 耐生物老化, 作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能, 易加工成型, 原料易得, 便于消毒灭菌, 因此受到人们普遍关注, 已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种, 近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90 多个品种, 西方国家 消耗的医用高分子材料每年以10% ~ 20% 的速度增长。以美国

医用高分子材料的生物相容性剖析

医用高分子材料的生物相容性研究进展 戴立亮(20090413310005) 材料与化工学院材料科学与工程0901班 摘要医用高分子材料作为医用生物材料中的一大类,在现代医疗中起着越来越重要的作用。医用高分子材料常常应用于制作人工脏器以及一些可控药物的载体直接进入人体。对人体来说,植入的材料不管其结构、性质如何,都是外来异物。出于本能的自我保护,一般都会出现排斥现象,这种排斥的严重程度,决定了材料的生物相容性【1】。高分子材料的生物相容性是其能否作为合格医用材料的关键因素。所以,目前研究医用高分子生物材料的生物相容性是个热点。本文从概念、进展、应用、发展趋势等方面评述医用高分子生物材料生物相容性研究进展。并在最后作出结论和个人观点。 关键词医用高分子材料;外来异物;排斥;生物相容性;合格医用材料 [前言] 古代人已经开始用天然高分子材料治病,古埃及人用棉线和马鬃等做伤口缝合线,中国人使用假牙假肢,印第安人用木片修补颅骨。1851年发明天然橡胶的硫化法后,用天然高分子硬胶制作人工牙托和颚骨。1936年邮寄玻璃用于临床。1943年赛璐珞薄膜用于血液透析。1950年后高分子材料大发展。1970年后高分子生物医学材料开始大量应用【2】。本世纪末以来,人类社会出现人口老龄化的现象且人们对生活质量追求越来越高,一些脏器和组织需求量加大,人体自身移植和其他个体移植远远不能满足需求,高分子医用材料制品应用越来越广,前景可观,是各国各地区研究的重点课题。 医用高分子生物材料具有大多数金属材料和无机材料难以满足的优势。合成高分子材料与生物体(天然高分子)有着极其相似的化学结构,而且来源丰富,能够长期保存、种类繁多、性能可变化、范围广,如从坚硬的牙齿和骨头、强韧类似筋腱和指甲,到柔软而富于弹性的肌肉组织、透明角膜和晶状体等,都可用高分子材料制作,而且可以加工成各种复杂形状。医用高分子生物材料在医用生物材料中占据绝对优势。 但是,高分子材料在医用中也需要考虑生物相容性。生物相容性是指合成材料与有机体制和血液之间的适应性。尽管高分子材料与金属和陶瓷相比,其结构与性能等方面更接近于天然高分子,但对于肌体来说,这毕竟是异物。生物体与高分子接触时,如果材料生物相容性欠佳,生物体就会显现出排斥异物的本能,会出现发炎、过敏或血凝固等不良现象甚至发生致癌或影响免疫系统等严重后果。为了避免这些不良反应的发生,在医用中要求高分子材料具有良好的生物相容性。 高分子生物相容性考察包括:1.短期急性组织反应。可进行水或生理盐水的

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学号:2012128041 姓名:XXX 院别:物电院专业班级:XXXXX 生物医用材料 学习了生物医用材料,让我了解了许多的知识。这个课程分五讲,在第一讲中,介绍了生物医用材料的绪论。首先是生物医用材料的概况。生物医用材料就是指用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换,生物体组织或器官,增进或恢复其功能的特种功能材料。它的研究领域涉及了材料学、医学、生命科学等。属于交叉科学。就我们大家所知道的生物医用材料有隐形眼镜、人工心脏、牙齿纠正器、创可贴以及手术缝合线等。所以,生物医用材料的使用范围是很广的。 其中,生物医用材料的分类,可按其属性分为无机材料、金属材料、高分子材料和复合材料。也可按其应用分为骨科、齿科、抗凝血等,更可按其监管分为医疗器械材料。 那么什么是医疗器械呢?医疗器械就是指单独或者组合使用于人体的仪器、设备、器具、材料或者其它物品,包括所需要的零件。旨在达到诊断治疗等作用。而产品的分类,又分为三大类。第一类是用于体表治疗的,第二类是用于和人体有直接接触的诊断或治疗仪器。如电子血糖仪等。第三类是需要永久性植入人体的医疗器械或重大疾病的诊疗化验设备。如心脏起搏器等这些产品涉及了一些监管问题。在中国,它是归国家食品药品监督管理总局。

下面来讲一下生物医用材料的应用。首先是骨组织的修复。骨组织疾病,造成的原因有创伤、交通事故、自然灾害或人口老龄化等。而在这些疾病中修复材料需求巨大。因而再制造上就要仿制骨组织的组成。如由多级有序组装纳米材料结构制成的骨头。它是典型的纳米材料。还有一些针对骨缺损制成的材料,如生物陶瓷、胶原材料、尼龙材料和磷酸钙骨水泥。课程中重点讲了商品化的cpc水泥材料。 在研究复合材料骨之前,国际已经在研究活性人工骨了。就是用一些有活性的东西,去诱导骨的生长。还有一些人工关节及皮肤的修复、人工肾、人工心脏瓣膜等。瓣膜是针对心脏的,而针对心脏的还有人工支架。科学家们对于人工血液也有很大的研究。 人们对生物医用材料的研究也有很多。主要是根据材料和人体的相互作用来研究的。它需要先关注材料的相容性、生物活性、生物降解性等。所以,生物医用材料的发展前景也很大。它有很大的经济附加值。今年来,我国的生物医用材料通过进口的方式减少了。 下面讲一下生物医用无机材料。它是指由无机物单独或混合其它物质制成的材料,以医疗为目的的无机材料。生物医用无机材料的性能特点有:化学稳定性好、生物相容性好、易于灭菌,但是它也较难成型加工。而且脆性比较大。按照材料的性质来分,有生物陶瓷、生物玻璃、生物玻璃陶瓷、骨水泥、生物无机复合

生物材料与人体仿生选修结课论文

《生物材料与人体仿生》 结 课 论 文

时光如水,总是无言。眨眼间,生物材料与人体仿生选修课即将接近尾声。我对生物材料以及仿生学的认知也因着这次选修课,从陌生到熟悉,从未曾听闻到逐步的了解,这次选修课程的学习也让我对原来不曾了解过的生物材料及仿生学有了更多的认识。 一、仿生学的概念及基本概况 仿生学,即模仿生物建造技术装置的科学,上世纪中期才出现的一门新的边缘科学。它研究生物系统的结构、特质、功能、能量转换、信息控制等各种优异的特征,并把它们应用到技术系统,改善已有的技术工程设备,并创造出新的工艺过程、建筑构型、自动化装置等技术系统的综合性科学。从生物学的角度来说,仿生学属于“应用生物学”的一个分支;从工程技术方面来看,仿生学根据对生物系统的研究,为设计和建造新的技术设备提供了新原理、新方法和新途径。仿生学的光荣使命就是为人类提供最可靠、最灵活、最高效、最经济的接近于生物系统的技术系统,为人类造福。从仿生学的诞生、发展,到现在短短几十年的时间内,它的研究成果已经非常可观。 仿生学的问世开辟了独特的技术发展道路,也就是向生物界索取蓝图的道路,它大大开阔了人们的眼界,显示了极强的生命力。也正是因为这一学科的兴起,因为人类对自然界种种生物奇异本领的启发,人类仿生学由此产生。参照这些自然生物的本领,模仿它们的外形,我们由此产生灵感设计出来外形奇特又具有独特功能的各种产品。例如人们现在司空见惯的飞机便是早在四百多年前,意大利人利奥那多·达·芬奇和他的助手对鸟类进行仔细的解剖,研究鸟的身体结构并认真观察鸟类的飞行,设计和制造了世界上第一架人造飞行器——扑翼机。又如现在各种船的前身,便是我国古代劳动人民观察鱼在水中用尾巴的摇摆而游动、转弯,他们就在船尾上架置木桨。通过反复的观察、模仿和实践,逐渐改成橹和舵,增加了船的动力,掌握了使船转弯的手段。思及至此,我们不得不感叹自然的神奇力量和人类的超强模仿力创造了一次又一次的奇迹。自然界就是人类各种技术思想、工程原理及重大发明的源泉。 二、仿生学的重大发展——人体仿生 由最开始的人类不自觉从自然界得到启发然后进行各种发明创造,到后来随着生产的需要和科学的发展。人们认识到生物系统是开辟新技术的主要途径之一,自觉地把生物

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