一、生物相容性概念 1、生物相容性是生物医用材料与人体之间相互作用产生各种复杂的生物、物 理、化学反应的一种概念。 2、生物相容性是生物材料研究中始终贯穿的主题。按ISO会议的解释: 生物 相容性是指生命体组织对非活性材料产生反应的一种性能。一般是指材料与宿主之 间的相容性, 包括组织相容性和血液相容性。 二、生物相容性两大原则 1、生物安全性原则 2、生物功能性原则 三、生物安全性原则 1、生物安全性原则 目的在于消除生物材料对人体器官的破坏性,比如细胞毒性和致癌性 2、生物材料对于宿主是异物．在体内必定会产生某种应答或出现排异现象。生物 材料如果要成功．至少要使发生的反应被宿主接受，不产生有害作用。因此要对生物材料进行生物安全性评价，即生物学评价。 四、生物功能性准则 1、是指其在特殊应用中“能够激发宿主恰当地应答”的能力。 2、随着对生物材料生物相容性的深入研究，人们发现不仅要对生物材料的毒副作 用要进行评价，还要进一步评价生物材料对生物功能的影响。 五、生物学反应；血液反应、免疫反应、组织反应 1、血液反应 血小板血栓 凝血系统激活 纤溶系统激活 溶血反应 白细胞反应 细胞因子反应 蛋白黏附 2、免疫反应 补体系统激活 体液免疫反应 细胞免疫反应 3、组织反应 炎症反应 细胞黏附 细胞增值 形成囊膜
细胞质的转变 六、材料反应：物理性质变化、化学性质变化 1、引起生物医用材料变化的因素 生理活动中骨骼、关节、肌肉的力学性动态运动； 细胞生物电、磁场和电解、氧化作用； 新陈代谢过程中生物化学和酶催化反应； 细胞黏附吞噬作用； 体液中各种酶、细胞因子、蛋白质、氨基酸、多肽、自由基对材料的生物降解作用。 2、引起生物体反应的因素 材料中残留有毒性的低分子物质； 材料聚合过程残留有毒性、刺激性的单体； 材料及制品在灭菌过程中吸附了化学毒剂和高温引发的裂解产物； 材料和制品的形状、大小、表面光滑程度； 材料的酸碱度 七、生物相容性分类：血液相容性、组织相容性（一般生物相容性） 1、血液相容性： 材料用于心血管系统与血液直接接触，主要考察与血液的相互作用； 2、组织相容性： 材料与心血管系统外的组织和器官接触，主要考察与组织的相互作用。 3、血液相容性要求： 抗血小板血栓形成； 抗凝血性； 抗溶血性； 抗白细胞减少性； 抗补体系统抗进性； 抗血浆蛋白吸附性； 抗细胞因子吸附性. 4、组织相容性要求 细胞黏附性； 无抑制细胞生长性； 细胞激活性； 抗细胞原生质变化性； 抗炎症性； 无抗原性； 无诱变性； 无致癌性； 无致畸性。 八、1、组织相容性的两个问题：生物医用材料与炎症；生物医用材料与肿瘤。 2、血液相容性的两个问题：生物医用材料与血小板；生物医用材料与补体系统。 九、造成细菌性感染的原因有以下几点：
四川工业学院学报 Journa l of S ich ua n Uni vers ity o f Sc ience and Tec hnolog y 文章编号:1000-5722(2003)增刊-0145-03 收到日期:2003-03-22 基金项目:中国石油天然气集团公司中青年创新基金项目(部(基)349):四川工业学院人才引进项目(0225964) 作者简介:王周玉(1977-),女,四川省彭州市人,西华大学生物工程系助教,硕士,主要从事高聚物的合成、改性性质及其应用的研究。 可生物降解高分子材料的分类及应用 王周玉,岳 松,蒋珍菊,芮光伟,任川宏 (西华大学生物工程系,四川成都 610039) 摘 要: 本文作者对天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料及掺混型高分子材料四类生物降解高分子材料进行了综述,并对可生物降解高分子材料在包装、餐饮业、农业及医药领域的应用作了简要介绍。 关键词: 生物降解;高分子材料;应用 中图分类号:O631.2 文献标识码:B 0前言 塑料是应用最广泛的高分子材料,按体积计算已居世界首位,由于其难以降解,随着用量的与日俱增,废弃塑料所造成的白色污染已成为世界性的公害。意大利、德国、美国等国家已率先以法律形式,规定了必须使用降解性塑料的塑料产品范围;我国目前的塑料生产和使用已跃居世界前列,每年产生几百万吨不可降解的废旧物,严重污染着环境和危害着我们的健康。可见开发可降解高分子材料、寻找新的环境友好高分子材料来代替塑料已是当务之急。 降解高分子材料[1]是指在使用后的特定环境条件下,在一些环境因素如光、氧、风、水、微生物、昆虫以及机械力等因素作用下,使其化学结构能在较短时间内发生明显变化,从而引起物性下降,最终被环境所消纳 的高分子材料。根据降解机理[1,2] 的不同,降解高分子材料可分为光降解高分子材料、生物降解高分子材料、光-生物降解高分子材料、氧化降解高分子材料、复合降解高分子材料等,其中生物降解高分子材料是指在自然界微生物或在人体及动物体内的组织细胞、酶和体液的作用下,使其化学结构发生变化,致使分子量下降及性能发生变化的高分子材料。生物降解高分子材料的应用广泛,在包装、餐饮业、一次性日用杂品、药物缓释体系、医学临床、医疗器材等诸多领域都有广阔的应用前景,所以开发生物降解高分子材料已成为世界范围的研究热点。 1 生物降解高分子材料的分类 根据生物降解高分子材料的降解特性可分为完全 生物降解高分子材料(Biodegradable materials)和生物破坏性高分子材料(或崩坏性,Biodestruc tible ma terials);按照其来源的不同主要分为天然高分子材料、微生物合成高分子材料、化学合成高分子材料和掺混型高分子材料四类。 1.1 天然高分子材料 [3,4] 天然高分子物质如淀粉、纤维素、半纤维素、木质素、果胶、甲壳素、蛋白质等来源丰富、价格低廉,特别是天然产量居首位的纤维素和甲壳素,年生物合成量超过1010 吨。利用它们制备的生物高分子材料可完全降解、具有良好的生物相容性、安全无毒,由此形成的产品兼具天然再生资源的充分利用和环境治理的双重意义,因而受到各国的重视,特别是日本。如日本四国工业技术实验所用纤维素和从甲壳素制得的脱乙酰壳聚糖复合,采用流延工艺制成的薄膜,具有与通用薄膜同样的强度,并可在2个月后完全降解;他们还对壳聚糖)淀料复合高分子材料进行了大量的研究工作,发现调节原料的比例、热处理温度,可改变高分子材料的强度和降解时间。 天然高分子材料虽然具有价格低廉、完全降解等诸多优点,但是它的热力学性能较差,不能满足工程高分子材料加工的性能要求,因此对天然高分子进行化学修饰、天然高分子之间的共混及天然高分子与合成高分子共混以制得具有良好降解性、实用性的生物降解高分子材料是目前研究的一个主要方向。1.2 微生物合成高分子材料[3,4,5] 微生物合成高分子材料是由生物通过各种碳源发
影响生物降解的因素 影响生物降解的因素有被降解的化合物种类浓度，微生物群体的活性如群体的相互作用直接控制反应速度的环境因素。 一．生物降解作用 生物降解是引起有机污染物分解的最重要的环境过程之一。水环境中化合物的生物降解依赖于微生物通过酶催化反应分解有机物。当微生物代谢时，一些有机污染物作为食物源提供能量和提供细胞生长所需的碳；另一些有机物，不能作为微生物的唯一碳源和能源，必须由另外的化合物提供。因此，有机物生物降解存在两种代谢模式：生长代谢(Growth metabolism)和共代谢(Co-metabolism)。这两种代谢特征和降解速率极不相同，下面分别进行讨论。 1．生长代谢 许多有毒物质可以像天然有机化合物那样作为微生物的生长基质。只要用这些有毒物质作为微生物培养的唯一碳源便可鉴定是否属生长代谢。在生长代谢过程中微生物可对有毒物质进行较彻底的降解或矿化，因而是解毒生长基质去毒效应和相当快的生长基质代谢意味着与那些不能用这种方法降解的化合物相比，对环境威胁小。 2．共代谢 某些有机污染物不能作为微生物的唯一碳源与能源，必须有另外的化合物存在提供微生物碳源或能源时，该有机物才能被降解，这种现象称为共代谢。它在那些难降解的化合物代谢过程中起着重要作用，展示了通过几种微生物的一系列共代谢作用，可使某些特殊有机污染物彻底降解的可能性。微生物共代谢的动力学明显不同于生长代谢的动力学，共代谢没有滞后期，降解速度一般比完全驯化的生长代谢慢。共代谢并不提供微生物体任何能量，不影响种群多少。然而，共代谢速率直接与微生物种群的多少成正比，Paris等描述了微生物催化水解反应的二级速率定律： 由于微生物种群不依赖于共代谢速率，因而生物降解速率常数可以用 Kb=Kb2·B表示，从而使其简化为一级动力学方程。 用上述的二级生物降解的速率常数文献值时，需要估计细菌种群的多少，不同技术的细菌计数可能使结果发生高达几个数量级的变化，因此根据用于计算Kb2的同一方法来估计B值是重要的。 3．微生物对环境污染物的生物降解能力 微生物对环境污染物的生物适应能力及降解潜力 生物降解：复杂有机化合物在微生物作用下转变成结构较简单化合物或被完全分解的过程。 终极降解：有机物彻底分解至释放出无机产物CO2与H2O 的过程。 生物转化：通过微生物代谢导致有机或无机化合物的分子结构发生某种改变、生成新化合物的过程。 微生物降解污染物的影响因素: 物质的化学结构 生物降解有机物的难易程度首先取决于生物本身的特性，同时也与有机物的结构特征有关。 环境物理化学因素
生物医学工程学杂志 1999∶16(1)∶86～90 J Biomed Eng 细胞培养法评价生物材料生物相容性研究进展 梁卫东1 综述 石应康 审校 (华西医科大学附属第一医院胸外科,成都 610041) 内容摘要 细胞培养法检测材料生物相容性是一种快速、简便、重复性好又价廉的方法,在材料生物相容性评价中起着越来越重要的作用。由于新材料不断涌现、材料植入体内的部位及使用目的日趋繁杂、材料毒性作用的强弱以及材料与机体反应的复杂性等因素决定了细胞毒性试验中实验方法及实验细胞的多样性。根据生物材料本身的理化特性、植入体内的部位及使用目的选择适当的实验方法和实验细胞至关重要。以往对材料生物相容性的评价往往着眼于细胞的形态与数量的变化,近几年来研究材料对细胞生长、附着、增殖及代谢方面影响的报道日趋增多,并提出了以有活力的细胞数和细胞生长作为材料生物相容性评价标准的观点。通过结合免疫、化学、放射及影像学等多学科的技术发展,使人们进一步深入了解细胞结构和功能的变化关系,进而阐明材料对细胞的作用机制,是今后细胞培养法评价材料生物相容性的发展方向。 关键词 生物材料 细胞培养 相容性 毒性实验 The Research of Evaluation the Compatibility of Biotic Material in Cell-cultureing Method Liang W eidong Shi Yingkang (Department of Thoracocard iac Surgery,The First University Hospital,West Ch ina University of Med ical Science,Cheng du 610041) Abstract It is quick co nv ienent g o od-r epea ting and cheap tha t ex amining th e bio tic ma teria l's co m-pa tibility thro ug h cell-culturing me tho d,a nd it is mo re and mor e impo r ta nt in ev alua ting the co mpa tibil-ity of bio tic material.The new ma teria l appea ring co ntinously complica ting o f th e par t and aim ma teria l be planted in the intensity of mate rial's toxic effec t the r eactio n's complica tio n o f ma terial and bio tic body,all o f these decide the va riety of ex periment method a nd cells in cell to xicity ex periment.It is ve ry impo r tant that choices the righ t ex periment method and cells a cco rding to the ma terial's charac ter the pa rt and aim the ma terial be pla nted in.The eva luatio n o f biotic ma teria l's co mpa tibility stressed o n the changing o f cell's fo rm a nd qua ntity befo r e.In recent y ears,mo re a nd mo r e repo rts a ppear about mate rial influences the g r ow th.adhesio n pro liferation and metabolizing o f cell,a nd pr esents the point that the eva luation standar d o f bio tic mate rial's co mpa tibility sho uld be set acco rding to the activ e cell's quantity a nd their g r ow https://www.doczj.com/doc/1818013512.html, bining many subject's technological dev elo pment,such a s immuno lo gy, ch emistr y,radia tio n and shado wg raphy,th or oughly inquires the changing relatio n o f cell's structure and funtio n,further ly clarifes the material's effect on cell.It is th e dev eloping dir ec tion in the future that e-v aluates the bio tic material's co mpa tibility in cell-culturing m eth od. Key words B io tic mate rial Cell-culturing Compatibility T oxicity ex pe riment 1现在攀钢职工总医院胸外科,攀枝花 617023
可降解高分子材料 1 可生物降解高分子材料的定义 可生物降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 2 生物降解高分子材料降解机理 生物降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物(有机酸、酯等)；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。降解除有以上生物化学作用外，还有生物物理作用，即微生物侵蚀聚合物后，由于细胞的增大，致使高分子材料发生机械性破坏。因此，生物降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物降解的机理尚未完全阐述清楚：除了生物降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。 人们深入研究了不同的生物可降解高分子材料的生物降解性，发现与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。高分子材料的化学结构直接影响着生物可降解能力的强弱，一般情况下：脂肪族酯键、肽键>氨基甲酸酯>脂肪族醚键> 亚甲基。当同种材料固态结构不同时，不同聚集态的降解速度有如下顺序：橡胶态>玻璃态>结晶态。一般极性大的高分子材料才能与酶相粘附并很好地亲和，微生物粘附表面的方式受塑料表面张力、表面结构、多孑L性、环境的搅动程度以及可侵占表面的影响。生物可降解高分子材料的降解除与材料
医疗器械注册研究资料生物相容性评价实 例
5.2生物学评价研究 1、评价的依据和方法 生物相容性是指生命体组织对非活性材料产生的一种性能。一般是指材料与宿主之间的相容性，包括组织相容性和血液相容性。生物相容性既不引起生物体组织、血液等的不良反应。生物相容性评价最基本内容之一是生物安全性，生物安全性是指材料与人体之间相互作用下必须对人体无毒性、无致敏性、无刺激性、无遗传毒性、无致癌性，对人体组织、血液、免疫系统无不良反应。 产品1栓塞剂属于6877介入器材，与人体接触，能够在人体内进行降解，对其生物相容性评价依据《GB/T 16886.1-2011 医疗器械生物学评价_第1部分：风险管理评价与试验》中的内容。产品1栓塞剂生物学评价方法流程如下： 该器械与人体直接接触或间接接触获得材料的识别信息并考虑化学表征材料与市场上器械所用材料相同该材料与市售器械具有相同化学组成制造、灭菌相同、加工助剂不同没有足够的风险评定所需充分的论证和/或临床相关数据根据材料化学性质和接触类别和时间对器械进一步评价进行的生物学评价试验的选择 试验和/或豁免试验的论证进行毒理学风险评定最终评价。2、产品所用材料的描述 产品1栓塞剂是采用明胶与甲醛交联而成，其生产工艺与现在市售的产品2颗粒栓塞剂生产工艺基本一致，经合成（交联）、固化、洗涤、冻干、灭菌而成，产品2颗粒栓塞剂在中国已经有使用数年
的历史，并具有良好的生物相容性，已经广泛应用了医疗器械行业。 经相关文献报道，产品1无全身毒性、无亚急性和亚慢性毒性、无慢性毒性[1]，植入符合规定[2]、无细胞毒性[3]，无刺激性和致敏性[4]，组织相容性好等特点。 3、材料表征 3.1医疗器械材料的定性与定量的说明或分析 3.1.1 主要材料名称：明胶:由猪皮中含有的胶原蛋白不完全酸水解、碱水解或酶降解后纯化得到的一种制品。购自温州罗赛洛明胶有限公司，属于药品辅料，执行《中华人民共和国药典》2010版标准。 3.1.2 加工助剂：甲醛、氢氧化纳、液体石蜡、吐温80。 3.2医疗器械/材料与市售产品的等同性比较 3.2.1产品1栓塞剂与市售产品产品2颗粒栓塞剂比较
附件2： 生物相容性研究资料 1.概要 1-1)介绍： 该分析是针对公司的“一次性使用手术巾包”进行的， 我们为研究该产品的是否需要进行生物相容性试验。 1-2)责任： 1.技术经理 -所提供的生物相容性评估政策和目标 -评估生物相容性研究 2. 项目经理 - 生物相容性评估报告的审查和批准 1-3）背景： 关于最终产品，对直接/间接与病人和操作人员接 触的材料的生物相容性进行评估。 2. 研究目标、研究标准和方法 根据GB/T16886.1中的方法进行生物相容性的研究。 3. 研究分析数据 根据GB/T16886.1标准，生物相容性研究根据下图的方式进行。
根据GB/T16886.1的使用方法和途径，产品供医疗部门手术时一次性使用，根据产品的不同组件，预期与人体接触的情况不一致，主单等手术单供覆盖在患者身体表面，手术洞巾或手术覆膜之上，降低患者皮肤等非手术部位感染源向手术部位移行，防止病人术后创面感染。其中： 主单、中单覆盖于手术台上， 包布用于包裹手术中的患者除创口外的其他需要包裹的部分肢体；器械包布用于手术器械的包裹； 腹部单用于腹部手术覆膜上的覆盖； 开叉单用于需要开叉铺垫的覆盖，例如大腿部的覆盖； 会阴单用于会阴部手术时，铺垫于手术台使用； 臀底单用于铺垫于臀底部手术台用。 手术衣为临床医务人员在工作时接触到的具有潜在感染性的
患者血液、体液、分泌物等提供阻隔及一次性防护用。 产品在使用过程中作为垫单或者铺单或者覆盖在洞巾等手术覆膜上使用，不与人体伤口/创口接触；手术衣为医生在手术过程中防护使用，不与人体伤口/创口接触。 根据途径选择： 按照人体接触性质分类：产品属于与人体表面接触，皮肤接触的器械。 按照接触时间分类：产品属于短期接触（A）：在24小时内一次、多次或者重复使用或接触的器械。 按照GB/T16886.1 生物相容性评价框图，根据GB/T16886.1附录A中表A.1中确定，产品需要进行细胞毒性、刺激和致敏反应三项评价。 据此，产品的生物相容性评价要求为： 1、细胞毒性试验：应不大于1级反应。 2、迟发型超敏反应试验：应无致敏反应。 3、原发性皮肤刺激试验：应无刺激性。 手术衣通过广州医疗器械质量监督检验中心进行检测，报告号：wt16080574，检测结果为： 1、细胞毒性：细胞毒性反应分级为0级，结论符合； 2、迟发型超敏反应试验：无致敏反应，结论符合； 3、原发性皮肤刺激试验：极轻微刺激，结论符合。 手术单（主单、包布、器械包布、中单、治疗巾、
讲解生物降解的机理方式 生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。 Biodegradable polymer materials is to point to in a certain time and certain conditions, can be microbes or their secretions in enzymatic or chemical decomposition under the action of degradable polymer materials. 生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。 Biodegradable generally has the following three ways: the mechanism of biological cell growth makes material mechanical damage; Microbial
effect on polymer produce new substances; Direct effect of enzymes, namely microbial erosion polymer which can lead to cracking. It is generally believed that of biodegradable polymer materials is carried out through two processes. First, the microbes to secretion in vitro hydrolysis enzyme and combination of materials and through hydrolysis to cut off the polymer chain, generated molecular weight smaller than 500 compound of small molecular weight; Then, degradation products by microbial intake of the body, through a variety of metabolic route, synthesis of microorganisms or energy into microbial activity, eventually into water and carbon dioxide. 因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环
生物降解高分子材料 肖群 （东北林业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨 150040） 摘要：高分子材料在日常生活中的使用量越来越大．然而高分子材料给人们生活带来便利、改善生活品质的同时，其使用后的大量塑料废弃物也与日俱增。给人类赖以生存的环境造成了不可忽视的负面影响。本文简要介绍生物降解高分子材料的定义、降解机理及影响因素的基础上，较为全面的阐述了当前生物降解高分子材料的应用领域。 关键词：生物降解，医用生物材料， 1 前言 聚合物工业蓬勃发展的同时也导致了环境污染的加剧，引起了人们对聚合物废料处理的关注。目前全世界每年生产塑料约1．2亿吨．用后废弃的大约占生产量的50％～60％。废塑料的处理以掩埋和焚烧为主，但这两种处理方法会产生新的有害物质。对此，一些国家实行了3R工程，即减少使用、重复使用和回收循环。但对一些回收困难、不宜回收或需要追加很大能量才能回收的领域(如食品包装、卫生用品)，实施3R工程很困难，而如果使用生物降解材料则十分有利[1]。 2生物降解高分子材料定义降解机理 2．1生物降解高分子定义 根据美国ASTM定义生物降解高分子材料是指在一定的条件下．一定的时间内能被细菌、霉菌、藻类等微生物降解的高分子材料[2，3,4]。真正的生物降解高分子在有水存在的环境下，能被酶或微生物水解降解，从而高分子主链断裂，分子量 逐渐变小，以致最终成为单体或代谢成CO 2和H 2 O[5]。 2.2生物降解高分子材料的降解机理 生物降解机理和光一生物降解机理．完全生物降解机理大致有三种途径：①生物物理作用：由于生物细胞增长而使聚合物组分水解，电离质子化而发生机械性的毁坏．分裂成低聚物碎片：②生物化学作用：微生物对聚合物作用而产生新 物质(CH 4、C0 2 和H 2 0)：③酶直接作用：被微生物侵蚀部分导致材料分裂或氧化崩 裂。而光一生物降解机理则是材料中的淀粉等生物降解剂首先被生物降解，增大表面／体积比，同时，日光、热、氧引发光敏剂等使高聚物生成含氧化物，并氧化断裂．分子量下降到能被微生物消化的水平。进一步研究发现．不同的生物降解高分子材料的生物降解性与其结构有很大关系，包括化学结构、物理结构、表面结构等。 对不同种类的生物降解材料而言．它们降解机理的不同决定了它们具有不同的性质。天然降解高分子材料．其本身来源于生物体，能保证足够的细胞及组织亲和性．降解周期一般较短．最终降解产物为多糖或氨基酸．容易被机体吸收．但是这种材料力学性能差。难于满足组织构建的速度要求，应用时需要进行改性。化学合成的生物降解材料的组成、结构和降解行为更易于控制。比如降解速度和强度可调．易构建高孔隙率三维支架．但材料本身对细胞亲和力弱．往往需要引入适量能促进细胞黏附和增值的活性基团、生长因子或黏附因子等。[6] 3生物降解高分子材料的种类及降解过程
附件2: 生物相容性研究资料 1. 概要 1-1) 介绍： 该分析是针对公司的“一次性使用手术巾包”进行的，我们为 研究该产品的是否需要进行生物相容性试验。 1-2) 责任： 1. 技术经理 -所提供的生物相容性评估政策和目标 -评估生物相容性研究 2. 项目经理 -生物相容性评估报告的审查和批准 1-3)背景： 关于最终产品，对直接/间接与病人和操作人员接触的材 料的生物相容性进行评估。 2. 研究目标、研究标准和方法 根据GB/T16886.1中的方法进行生物相容性的研究。 3. 研究分析数据 根据GB/T16886.1标准，生物相容性研究根据下图的方 式进行
根据GB/T16886.1的使用方法和途径，产品供医疗部门 手 术时一次性使用，根据产品的不同组件，预期与人体接触的 情况不一致，主单等手术单供覆盖在患者身体表面，手术洞巾 或手术覆膜之 上，降低患者皮肤等非手术部位感染源向手术部 位移行，防止病人术后创面感染。其中： 主单、中单覆盖于手术台上， 包布用于包裹手术中的患者除创口外的其他需要包裹的部分肢 体；器械包布用于手术器械的包裹； 腹部单用于腹部手术覆膜上的覆盖； 开叉单用于需要开叉铺垫的覆盖，例如大腿部的覆盖； 会阴单用于会阴部手术时，铺垫于手术台使用； 臀底单用于铺垫于臀底部手术台用。 手术衣为临床医务人员在工作时接触到的具有潜在感染性的 患者 血液、体液、分泌物等提供阻隔及一次性防护用。 4 扛需 R 餐 .￡ 七>￡?*4書目特= 仝須帘童芒_-
生物降解材料： 1.天然生物材料如淀粉、纤维素的改性材料制成的塑料； 2.化学合成聚脂：PLA、PCL、PBS、PPC等； 3.微生物发酵合成高分子化合物：PLA、PHA； 4.转基因植物合成高分子化合物：PHA。 生物基含量和价格 材料生物基含量% 价格RMB/T（待定）PLA（聚乳酸）100 ＞1.9W（差价高） 淀粉基树脂≤100 ＞4W（差价低）PPC（聚碳酸亚丙酯）50左右 PBS（聚丁二酸丁二醇酯）0 ＞3W（差价一般）PCL（聚己内酯）0 ＞6W PHA（聚羟基脂肪酸）100 ＞4W 材料优缺点 材料优点缺点 PLA 1.市场认可 2.透明性好 3.刚性好 1.很低的断裂伸长率和较高 的模量阻碍其应用领域 2.耐热性差 淀粉基树脂 1.可完全降解 2.薄膜性能好1.对水敏感 2.价格较贵 PPC 可以利用工业废气CO2 1.不能单独使用 2.软化点太低、耐温性不好 3.不能替代大部分石油塑料 PBS 1.可完全生物降解 2.可作为淀粉等材料的改性 1.对石油有依赖 2.对水分敏感，在空气中就降 解使用受限 PCL 1.成膜性能好 2.成功用于淀粉基材料熔点低，价格高，所以很少单独使用 PHA 1.可完全生物降解 2.可替代大部分塑料，价格可以和石油塑料 竞争 3.分子结构多样性，综合性能好 4.可单独使用或和淀粉等其他生物质共同使 用 5.可取代PCL、Ecoflex等石油基可降解材料 6.核心技术门槛高 竞争者很难模仿进入 1.产能太小，需加大市场开发 和市场认可 2.目前市场售价高 3.同类产品生产厂家少 材料具体价格 材料厂家型号价格RMB/T 4032D 21700 2002D 36000
Biomaterials and Biocompatibility (3 Credits) 生物材料和生物相容性 Objectives To be familiar with the general types of materials used in biomedical applications. To understand the basic principles behind tissue response to artificial device implantation. To understand techniques utilized to control the physiologic response to implants. To be familiar with the design strategies and clinical applications of biomaterials. Topics 1.Introduction of different materials (polymers, metals, ceramics, glasses, and nature derived materials) 2.Surface analysis and surface modification 3.Protein adsorption and cell adhesion 4.Inflammatory host tissue response, foreign body reaction and wound healing 5.Immune response 6.Blood-biomaterial interaction 7.Calcification, tumorgenesis and Infection 8.In vitro and in vivo biocompatibility evaluation 9.Biomaterial design strategies in clinical applications (cardiovascular, neurological, drug delivery, etc.) Text/ Reference Temenoff and Mikos, Biomaterials: The intersection of Biology and Materials Science (2008). Buddy Ratner, Biomaterials Science: An Introduction to Materials in Medicine (2004). Grading Homework30% Quizzes 20% Final Exam 40% Participation10% Total100%
可降解材料 概念：可降解材料是指在材料中加入一些促进其降解功能的助剂，或合成本身具有降解性能的材料，或采用可再生的天然原料制造的材料，在使用和保存期内能满足原来应用性能要求，而使用后在特定环境条件下，使其能在较短时间内化学结构发生明显变化，而引起某些性质损失的一类材料。 分类：目前根据引起降解的客观条件或机理，降解材料大致可分为：生物降解材料、光降解材料、氧化降解材料.水解降解材料。环境降解材料和破坏性生物降解材料等。 它们之间又可以相互组合成性能更好的降解材料，如：光/生物降解材料等。 1生物降解材料 由微生物合成的生物降解材料，简称生物材料，包括生物聚酯、生物纤维素、多糖类和聚氨基酸等，是一类能完全被自然界中的微生物降解的材料。 微生物体内贮存的动植物脂肪或糖原，是一类脂肪族聚酯，称为生物聚酯，是微生物的营养物质。当无碳源存在时，这些聚酯可分解为乙酰辅酶作为生命活动的能源。 聚乳酸（PLA）又称聚内交酯，是以微生物发酵产物乳酸为单体化学合成的。使用后可自动降解，不会污染环境。 聚乳酸可以被加工成力学性能优异的纤维和薄膜，其强度大体与尼龙纤维和聚酯纤维相当。聚乳酸在生物体内可被水解成乳酸和乙酸，并经酶代谢为CO2和H2O，故可作为医用材料。日本、美国已经利用聚乳酸材料加工成手术缝合线、人造骨、人造皮肤。聚乳酸还被用于生产包装容器、农用地膜、纤维用运动服和被褥等。 光降解材料 光降解材料是指在光的作用下能发生降解的材料。 . 光降解材料举例 按制造方法可将光降解材料分成合成型降解材料和添加型降解材料。 (1)合成型降解材料 a 乙烯/一氧化碳共聚物（E/CO） 光降解以主链断裂为特征。 E/CO的光降解速度和程度与链所含的酮基的量有关，含量越高，降解速度越快，程度也越大。美国德克萨斯州的科学家曾对E/CO进行过户外曝晒实验，在阳光充足的六月，E/CO最快只需几天便可降解。 b、乙烯基类/乙烯基酮类共聚物（Ecolyte） Ecolyte分子侧链上的酮基在自然光的作用下可发生分解。 Ecolyte的光降解性能优于E/CO，但成本也较高。 这类聚合物的缺点：是一旦见光就开始发生降解，几乎没有诱导期，需要加入抗氧剂以达到调节诱导期的目的。 （2）添加型光降解材料 添加型光降解材料是在聚合物中添加少量光敏剂，在低浓度时是光氧化降解催化剂，经日光（紫外光）辐照而发生反应，使聚烯烃高分子断裂。 在PE、PP等聚合物中添加酮类、胺类等光敏剂都可取得较好的光降解性。 这类聚合物的特点：添加型光降解材料成本低，生产工艺简单，做覆盖地膜使用效果较好。但其降解特性是曝光面降解比较彻底，埋在土壤里的部分则降解较差。这类光降解材料的降解诱导期可控制在二个月以上。但降解时间可控性较差。 氧化降解材料：一类由氧化作用而引起降解的材料；
生物材料生物相容性的评价方法和发展趋势 摘要：生物相容性一直是生物材料能否大量运用与临床医疗的关键话题，随着 社会发展以及科技的进步，无论是民众还是医疗领域对生物材料的依赖以及期望 越来越高，而如何能够更大程度的推广生物材料的应用，生物材料生物相容性的 评价方法是至关重要的。材料生物相容性的评价是生物材料进入临床运用前的必 要环节，高效的评价方法也有更为大的需要，本文就生物材料生物相容性的评价 方法和发展趋势做出综合论述，旨在推进生物材料的评价方法的发展。 关键词：生物材料；生物相容性；评价方法；发展前景；趋势 一、生物相容性定义 生物材料是医用临床应用的重要材料之一，而其能否保证临床应用的安全性的关键就是 是否具有良好的生物相容性。根据国际标准化组织（International Standards Organization，ISO）的定义，生物材料的相容性是指材料在生物体内时，材料在处于动态或者静态变化时，生物 体与材料二者之间的反应情况，主要包括材料对生物体的反应和生物体对材料的作用。生物 材料不会导致生物体发生明显的临床反应，并且材料也能够耐受住宿主各系统的作用而保持 相对稳定、不被破坏和排斥的生物学性质，同时生物相容性也并不单纯是指材料本身的性质，而是体现了生物材料与生物体体内环境相互作用的结果，这个则被称为生物相容性良好。对 于生物材料而言，提前做好材料关于生物相容性的评价是生物材料是否能够顺利进入临床试 验运用前，必不可少的关键环节。而关于生物相容性的评价方法，国内外学者都对其进行了 十分多的相关研究，并且为了提高评价效率而做更为深入地研究，从而逐步倾向于结合现代 先进的科技手段结合现代分子生物学，从而实现对生物材料的生物相容性等安全性进行准确、高效、客观地评价测验，使评价方法从整体水平深入到分子水平。 生物相容性的概念在近几十年来发生了重大的变化，在经过长期的发展之后，现在普遍 认为生物材料的生物相容性主要包括两大原则：其一是“生物安全性”原则，其主要内容就是 确保生物材料有较低的毒性，不能对人体器官产生破坏，比如对生物体产生毒性、刺激性、 致畸性和局部炎症等；其二是“生物功能性”原则，是指要求生物材料在特定的应用中，能够 类似生物体内部的其他器官，可以恰当地激发机体相应的功能。生物相容性的评价主要包括 了一系列体内或者体外的实验来进行，随着科技进步，这个评价标准也逐渐强调了利用现代 细胞生物学和分子生物学手段来检测生物相容性的必要性。 二、生物材料生物相容性的评价方法和发展趋势 （一）生物材料生物相容性评价方法 现阶段生物材料生物相容性的生物学评价方式通常包括体外和体内两种实验途径。体内 实验则是将生物材料直接与动物体接触，植入动物生物体内，观察植入后生物材料的生物体 周围组织反应的情况，这类实验模拟了人体的生理环境，直接反映了动物体与材料的最终反 应结果状况。体外实验是将材料或其浸提液，在人为制造、培养的体外环境下与细胞或组织 接触，观察生物材料对细胞数量、细胞生长形态及细胞分化的过程反应影响。目前，生物体 体内植入实验仍是评价生物材料相容性关于材料植入生物体体内后所导致的安全性和有效性 最主要手段，但是这种实验方法只能对生物材料的相容性最后影响结果做出大体评价，而并 不能实现对反应结果的一些参数进行定量、定性的分析，对生物材料相容性的评价结果判断 有一定的限制作用。
生物降解材料https://www.doczj.com/doc/1818013512.html,work Information Technology Company.2020YEAR
生物降解材料： 1.天然生物材料如淀粉、纤维素的改性材料制成的塑料； 2.化学合成聚脂：PLA、PCL、PBS、PPC等； 3.微生物发酵合成高分子化合物：PLA、PHA； 4.转基因植物合成高分子化合物：PHA。
6.核心技术门槛高竞争者很难模仿 进入 生物降解塑料生产厂家 种类公司型号产能（吨/
PLA PLA 产业链 产业链分析： 1.PLA 改性材料生产企业：其生产受到上下游的影响比较严重。
2.PLA生产企业：此类企业上游供给影响不大，来源和供应量很充足，关键在于企业的生产技术和产能。美国的natureworks处于领先地位，每年14万吨的产能，巴斯夫、日本三井和荷兰普拉克都有超万吨的产能。国内海正生物和金发科技分别拥有5000吨左右的产能，在国内PLA生产商中实力较强。 3.PLA原料（中间物）生产商：PLA生产主要有一步法和两步法两种工艺，两步法应用较多，即先由乳酸聚合并解聚得到中间体丙交酯，再由丙交酯开环聚合得到PLA，两步法中，中间体丙交酯的生产成本和纯度直接影响PLA产品的成本和性能。 4.PLA改性材料使用企业：这些企业使用PLA改性材料作为生产进一步产品的原料，成品涵盖范围包括农业、工业、门用等等领域。PLA材料经过改性和复合，其理化性质得到相应改进，可以采用传统吹塑、热塑机械生产成品，传统成品生产企业的转换成本并不高，而此类企业在国内数量巨大，并不构成对于PLA改性材料生产企业的直接瓶颈。 5.消费者终端：消费者的最终需求，决定了PLA改性和复合材料使用企业对PLA改性材料的间接需求，成为真正的、可能的需求瓶颈。因此，分析PLA改性和复合材料行业下游的关键，在于消费者终端的分析。 PLA改性材料企业 PLA PHA 基本性能： 生物相容性，良好的力学性能，非线性光学性，气体隔离性，耐水解性能，压电性，良好的加工性能，耐热性。 性能指标： 分子量： 1000-1000000 玻璃态温度： -60℃~+60℃ 熔点： 40℃~190℃ 结晶度： 10%~60% 断裂伸长率： 5%~1000%
序号名称COD/(mg/m BOD 5/(mg/m BOD 全/(mg/mg)BOD 5/BOD 全BOD 全/COD BOD 5/COD 可生物降解性一、烃类135******** 不能降解 主要有机化合物可生物降解性的评定 汽油 3.540.110.0312苯 3.070.50 1.150.4350.3750.163经长期驯化可降解3正丁苯 3.220.490.0000.152经长期驯化可降解 4异戊二烯 3.240.430.550.7820.1700.133不易降解5二甲苯 3.170.980.98 1.0000.3090.309经驯化可降解 6松香油 2.10.60 1.20.5000.5710.286可降解7α-甲基苯乙烯 3.11 1.40 1.580.886 0.5080.450 可降解8丙苯 1.6 1.20.750可降解9丙烯不可降解10甲苯 1.870.19 1.10.1730.5880.102经驯化可降解11苯乙烯 3.07 1.12 1.60.7000.5210.365可降解12异戊间二烯 3.290.43 0.550.782 0.1670.131 不易降解13四聚丙烯 3.430.470.137不易降解乙烯基甲苯31013004214 3.10.130.042不能降解 二、醇类15丙烯醇 2.2 1.5 0.682 可降解16戊醇 2.73 1.230.451 可降解25115059817苯甲醇 2.51 1.50.598可降解18丁醇 2.6 1.26 1.43 0.8810.5500.485可降解19丙三醇（甘油） 1.230.770.860.8950.6990.626可降解20一缩二乙二醇 1.270.060.180.3330.1420.047不可降解21 2.70.8 1.80.4440.6670.296二甲基苯甲醇 可降解22异戊醇 2.73 1.50.0000.549可降解23异丁醇 2.6 1.66 1.4 1.186 0.5380.638可降解24甘露醇 1.030.680.660可降解25三甲基-1,3-丁二醇 2.15 1.350.628可降解26 甲醇 1.5 0.77 0.98 0.786 0.653 0.513 可降解 M E R S U R E