生物医学材料：
一、我们给生物医用材料明确的定义：对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官（人工器官），增进或恢复其功能，而对人体组织不会产生不良影响的材料。生物医用材料本身并不必须是药物，而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。
另一种说法是：生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。
二、生物医用材料的分类：由于生物材料应用广泛，品种很多，所以会有不同角度的分类。按材料的传统分类法分为：
(1)合成高分子材料（如聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物）
(2)天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖）
(3)金属与合金材料（如钛及钛合金）
(4)无机材料（如生物活性陶瓷、羟基磷灰石）
(5)复合材料（如碳纤维／聚合物、玻璃纤维／聚合物）
按材料的医用功能分为：
(1)血液相容性材料
用于人工血管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用的吸附剂、细胞培养基材。因为与血液接触，所以不可以引起血栓、不可以与血液发生相互作用。主要包括聚氨酯／聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯／聚甲基丙烯酸羟乙酯、含聚氧乙烯醚的聚合物、肝素化材料、尿酶固定化材料、骨胶原材料等。
(2)软组织相容性材料
如果用作与组织非结合性的材料，必须对周围组织无刺激、无毒副作用，如软性隐形眼镜片；如果用作与组织结合性的材料，要求材料与周围组织有一定粘结性、不产生毒副反应，主要用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补材料。这样的材料有聚硅氧烷、聚酯、聚氨基酸、聚甲基丙烯酸羟乙酯、改性甲壳素。
(3)硬组织相容性材料
硬组织生物材料主要用于生物机体的关节、牙齿及其他骨组织。包括生物陶瓷、生物玻璃、钛及合金、碳纤维、聚乙烯等。
(4)生物降解材料
生物降解材料在生物机体中，在体液环境中，不断降解，或者被机体吸收，或者排出体外，植入的材料被新生组织取代。可以用于可吸收缝合线、药物载体、愈合材料、粘合剂、组织缺损用修复材料。包括多肽、聚氨基酸、聚酯、聚乳酸、甲壳素、骨胶原／明胶等高分子材料，以及β-磷酸三钙可降解生物陶瓷。
(5)高分子药物
高分子药物是一类本身具有药理活性的高分子化合物，可以从生物机体组织中提取，也司以通过人工合成、基因重组等技术，获得天然生物高分子的类似物，如多肽、多糖类免疫增强刑、胰岛素、人工合成疫苗等，用于治疗糖尿病、心血管病、癌症以及炎症等疾病。
三、生物医用复合材料的种类
1、陶瓷基生物医用复合材料
陶瓷基复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体，通过引入颗粒、晶片、晶须、纤维等增强体材料或者生物活性材料而获得的一类复合材料。
虽然生物陶瓷基复合材料没有多少品种达到临床应用阶段，但它已成为生物陶瓷研究中最为活跃的领域，其研究主要集中于生物材料的活性、骨结合性、材料增强等方面。
例如：Al2O3、ZrO2等生物惰性材料自70年代初就开始了临床应用研究，但它与生物硬组织的结合为一种机械的锁合。因此，以高强度氧化物陶瓷生物惰性材料为基材，掺入少量生物活性材料，可以使材料在氧化物陶瓷优良力学性能的基础上增加一定的生物活性和骨结合能力。
2、高分子基生物医用复合材料
研究表明几乎所有的生物体组织都是由两种或两种以上的材料所构成的，人体骨骼和牙齿就是由天然有机高分子构成的连续相和弥散的羟基磷灰石晶粒复合而成。生物无机与高分子复合材料的出现和发展，为人工器官和人工修复材料、骨填充材料开发与应用奠定了坚实的基础。
生物陶瓷增强聚合物复合材料于1981年由Bonfield提出，目前的研究对象主要有：用HA、AW玻璃陶瓷（磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷，成分参见生物医用材料导论p235）、生物玻璃等增强高密度聚乙烯(HDPE)、聚乳酸等高分子化合物。
例如HDPE-HA复合材料随HA掺量的增加，其密度也增加，弹性模量可从1GPa提高到9GPa，但材料从柔性向脆性转变，其断裂形变可从大于90%下降至3%，因此可通过控制HA的含量调整和改变复合材料的性能。
HA增强HDPE复合材料的最佳抗拉强度可达22～26MPa、断裂韧性达2.9±0.3MPa m1/2。由于该复合材料的弹性模量处于骨杨氏模量范围之内，具有极好的力学相容性，并且具有引导新骨形成的功能。
例如AW玻璃陶瓷（磷灰石-硅灰石生物活性玻璃陶瓷）和生物玻璃增强HDPE复合材料具有与HA增强HDPE复合材料相似的力学性能和生物学性能，复合材料在37℃的SBF溶液(一种模拟体液)中体外实验研究表明，在其表面可形成磷灰石层，通过控制和调整AW玻璃陶瓷和生物玻璃的含量，使其满足不同临床应用的需求。
3、金属基生物医用复合材料
作为生物医用材料，金属材料占有极其重要的地位，它具有较好的综合力学性能和优良的加工性能，是国内外较早作为人体硬组织修复和植入的一类材料，但金属材料与机体的亲和性、生物相容性较差，在体液中存在材料腐蚀、渗出离子等问题。因此，除进一步优化材料的整体性能外，必须通过表面涂层、离子注入等技术进行表面处理。
自国外1931年发表生物氧化物涂层以来，涂层的技术和种类已得到不断的丰富和发展，但材料与骨之间的结合性能以及涂层与基体之间的界面结合性能仍是目前金属基复合材料的研究重点。
生物活性陶瓷能与骨形成直接的骨键合：早在70年代Hench就提出以金属材料为基体，表面涂覆生物活性陶瓷，使其既具有金属材料的优良力学性能，又具有生物活性陶瓷的表面生物活性特征。将生物活性陶瓷、生物玻璃和生物玻璃陶瓷用等离子喷涂到钛合金表面，生物玻璃涂层能与骨组织发生化学结合，结合界面处含有明显的Ca、P成分过渡区，用这种方法制备的钛合金人工骨、人工齿根已成功地应用于临床。
采用离子注入法，在金属材料表面注入C、N、B等元素，也可以有效地提高金属人工骨和人工齿根的腐蚀和耐磨性，同时，生物相容性也有了较大的改善。
四、人工心瓣膜
瓣膜相当于单向阀门，人的心脏中有四个心瓣膜，保证血液向一个方向流动。在这四个心瓣膜中，左心室的两个瓣膜容易失效，其中又以主动脉瓣最易失效。
这类病例可以通过置换人工心瓣膜继续生存。目前，临床上使用机械型和生物型两种人工心瓣，各有特点和适应症。
机械式瓣膜的特点：
（1）使用寿命长，适合年轻的患者使用；
（2）尽管瓣膜涂层有较好的血液相容性，但是瓣膜的抗凝血能力仍然低，患者需要长期服用抗凝血药物以抵抗表面凝血。
生物瓣膜的特点和适应症：
(1) 生物瓣膜使用寿命较短，血液回流比机械瓣大；
(2) 相对来讲，生物瓣膜抗凝血性能优于机械瓣，因此适合于年老的患者，或不能长期服用抗凝血药物的患者。
机械式瓣膜和生物瓣膜的特点是如何形成的呢？是因为制作材料不同。
机械式瓣膜材料选用金属钛、聚合物、碳纤维等制作，表面有涂层，比如各向同性热解碳涂层，以改善血液相容性，坚固结实寿命长，尽管瓣膜涂层有较好的血液相容性，但是瓣膜的抗凝血能力仍然偏低，患者需要长期服用抗凝血药物以抵抗表面凝血，老年人肝肾等器官老化，无法承受药物负荷。
生物瓣膜用猪或牛心包，采用生物固定技术，经交联处理后制得。固定交联剂一般采用戊二醛。因此存在戊二醛渗出的毒性问题和寿命短问题，优点是生物相容性优于机械式瓣膜的涂层，不用服抗凝血药物，适合于老年人。
生物瓣膜质量的关键是交联，目前临床用的生物瓣膜大多是经戊二醛交联制备的，20世纪60年代末开始用于临床。戊二醛通过直接交联胶原纤维中的赖氨酸和精氨酸等碱性氨基酸残基使胶原纤维发生交联。戊二醛交联的瓣膜因残余的戊二醛缓慢释放有一定的毒性。
近年来，在交联剂的开发上出现新的进展。如：2001年T.J.Koob等发现从杂酚油灌木(Larrea divaricata)中分离提取出来的一种二元酚，3，4-二羟基愈创木酸（NDGA），是一种优良的胶原蛋白交联剂。用NDGA交联的胶原纤维拉伸强度和弹性模量比用戊二醛交联的分别高出50%和20%。NDGA无毒性，使用它交联的心瓣膜具有优良的生物相容性。
机械式瓣膜需要进一步开发优良涂层，生物瓣膜需要更好的交联剂，第三个方向就是用组织工程制备心脏瓣膜（参见组织工程相关内容）。
对生物医学工程发展现状与未来发展趋势分析 论文关键词:生物工程生物医学工程发展趋势 论文摘要:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备 ,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。 本文就其目前发展情况进行分析讨论。 生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。 一、显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。 普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的发展起了重要作用。 二、影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。 50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x 线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床
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]。
常用医用金属材料 概述 生物医用金属材料(biomedical metallic materials)用于整形外科、牙科等领域。由它制成的医疗器件植人人体，具有治疗、修复、替代人体组织或器官的功能，是生物医用材料的重要组成部分。 生物医用金属材料是人类最早利用的生物医用材料之一，其应用可以追溯到公元前400～300年，那时的腓尼基人就已将金属丝用于修复牙缺失。1546年纯金薄片被用于修复缺损的颅骨。直到1880年成功地利用贵金属银对病人的膝盖骨进行缝合，1896年利用镀镍钢螺钉进行骨折治疗后，才开始了对金属医用材料的系统研究。本世纪30年代，随着钻铬合金、不锈钢和钛及合金的相继开发成功并在齿科和骨科中得到广泛的应用，奠定了金属医用材料在生物医用材料中的重要地位。70年代，Ni-Ti形状记忆合金在临床医学中的成功应用以及金属表面生物医用涂层材料的发展，使生物医用金属材料得到了极大的发展，成为当今整形外科等临床医学中不可缺少的材料。虽然近20年来生物医用金属材料相对于生物医用高分子材料、复合材料以及杂化和衍生材料的发展比较缓慢，但它以其高强度、耐疲劳和易加工等优良性能，仍在临床上占有重要地位。目前，在需承受较高荷载的骨、牙部位仍将其视为首选的植人材料。最重要的应用有：骨折固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等。 生物医用金属材料要在人体生理环境条件下长期停留并发挥其功能，其首要条件是材料必须具有相对稳定的化学性能，从而获得适当的生物相容性。迄今为止，除医用贵金属、医用钛、袒、锯、铅等单质金属外，其他生物医用金属材料都是合金，其中应用较多的有：不锈钢、钴基合金、钛合金、镍钛形状记忆合金和磁性合金等。
生物医用材料项目 计划书 规划设计/投资分析/产业运营
报告说明— 生物医用材料是当代科学技术中涉及学科最为广泛的多学科交叉领域，涉及材料、生物和医学等相关学科，是现代医学两大支柱—生物技术和生 物医学工程的重要基础。由于当代材料科学与技术、细胞生物学和分子生 物学的进展，在分子水平上深化了材料与机体间相互作用的认识，加之现 代医学的进展和临床巨大需求的驱动，当代生物材料科学与产业正在发生 革命性的变革，并已处于实现意义重大的突破的边缘─再生人体组织，进 一步，整个人体器官，打开无生命的材料转变为有生命的组织的大门。在 我国常规高技术生物医用材料市场基本上为外商垄断的情况下，抓住生物 材料科学与工程正在发生革命性变革的有利时机，前瞻未来20-30年的世 界生物材料科学与产业，刻意提高创新能力，不仅可为振兴我国生物材料 科学与产业，赶超世界先进水平赢得难得的机遇，且可为人类科学事业的 发展做出中国科学家的巨大贡献。 该生物医用材料项目计划总投资18499.76万元，其中：固定资产投资15275.39万元，占项目总投资的82.57%；流动资金3224.37万元，占项目 总投资的17.43%。 达产年营业收入25185.00万元，总成本费用19480.33万元，税金及 附加309.62万元，利润总额5704.67万元，利税总额6801.14万元，税后 净利润4278.50万元，达产年纳税总额2522.64万元；达产年投资利润率
30.84%，投资利税率36.76%，投资回报率23.13%，全部投资回收期5.82年，提供就业职位434个。 生物医用材料及植入器械产业是学科交叉最多、知识密集的高技术产业，其发展需要上、下游知识、技术和相关环境的支撑，因此产业高度集 中(垄断)，产品多样或多角化是生物医用材料产业发展的又一特点和趋势。2010年世界医疗器械产业由27000个医疗器械公司构成，其中90%以上为 中小企业。发达国家的中小企业主要从事新产品、新技术研发，通过向大 公司转让技术或被大公司兼并维持生存。大规模产品生产及市场运作基本 上由大公司进行。不同于我国医疗器械企业“多、小、散”的局面，发达 国家医疗器械产业已形成“寡头”统治的局面，全球市场也呈现类似的格局。2009年，排名前50位的跨国大公司占有全球医疗器械市场的88%，其 中排名前25位的公司占有75%；2008年6家美、英公司：DePuy，Zimmer，Stryker，Biomet，Medtronic，SynthesMathys和Smith&Nephew占有全球 骨科材料和器械市场的≈75%，其中前4家美国公司和英国Smith&Nephew 公司占有人工关节市场的90%；6家大公司：Johnson&Johnson，Abbott，BostonScientific，Medtronic，CRBard(美国)，Terumo(日本)公司占有心 脑血管系统修复材料及植(介)入器械市场的80-90%；5家大公司：BaxterInternational(美国)，Fresenius(德国)，Gambro(瑞典)，Terumo 和AsahiMedia(日本)占有血液净化及体外循环系统材料和装置市场的80%；牙种植体和牙科材料市场基本上为Straumann(瑞士)，
药用高分子材料 生物医用材料研究现状
摘要：生物医用材料是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来越紧密地结合，并突破旧有科学的狭小范围，诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一，它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。作为材料学的一个重要分支，它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。 关键词：生物医用材料生物材料高分子材料 一．生物医用材料简介 生物医用材料又叫做生物材料，分别来自于Biomedical Materials 和Biomaterials的译名。目前国际上两本本学科最主要的学术期刊是英国的《Biomaterials》和美国的《Journal of Biomedical Materials Research》，两个期刊所涉及的内容是相同的，由此可见Biomedical Materials 和Biomaterials两词是指相同的材料。现在给生物医用材料明确的定义：对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官（人工器官），增进或恢复其功能，而对人体组织不会产生不良影响的材料。生物医用材料本身并不必须是药物，而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。 另一种说法是：生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。也有“用于医用器械、与生物体相互作用的无生命性材料。” [1]一说。 生物医用材料研究内容是：生物医用材料的性能及组织器官与材料之间的相互作用。在体内，生物医用材料如何影响活组织（称之为宿主反应）；活组织又如何影响生物材料的性能变化（称之为材料反应）。重点研究化学（包括生物化学）和力学两方面。（例如植入髋关节，磨损碎屑，炎症反应，以及金属离子的溶出）
专论与综述 Monograph and Re view 生物医用材料 尹玉姬 李 方 叶 芬 姚康德 (天津大学高分子材料研究所,天津,300072) 提 要 介绍了生物医用材料的进展和一些潜在的应用前景。 关键词 生物医用材料,生物相容性,组织工程 生物医用材料(Biomedical Materials)又称生物材料(Biomaterials),是和生物系统接合以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。许多临床应用的生物医用材料原本不是按生物医用材料所设计,而是以现有材料解决实际问题。近几年来,逐渐开始重视生物医用材料的设计与制备,使其本体特别是表面具有所需的化学、物理和生物特性,因而扩大了应用领域[1]。 20世纪80年代后期,工程学科与医学学科交叉产生的组织工程兴起,将工程科学原理和方法与生命科学(医学、生物学)相融合,使生物组织功能再生、维持和改善。组织工程的产生对相关生物医用材料提出了新的挑战,除生物功能性和生物相容性外,更要求与组织接触时产生所期望的响应。 1 生物医用材料的研究与开发 1.1 生物医用材料 生物医用材料的设计与制备,趋于使材料具有所需的化学、物理和生物功能,此类材料既可直接制备,亦可将所需组分引入材料,或由现有材料经化学或物理修饰产生相应功能。 1.1.1 生物陶瓷 天然矿化物含有少量有机大分子,以控制无机组分的成核、生长、微结构及矿化材料的性质等,大分子包括蛋白质、糖蛋白和多糖,其结构中富含羧酸(如蛋白质中的谷氨酸和天冬氨酸残基)。此类大分子嵌入矿化物微结构内使脆性材料增韧,这与微裂缝的偏位和裂缝扩展吸收能相关。Samuel I.Stupp研究组探索以天然大分子控制生物陶瓷的微结构,制备出“有机磷灰石”并用做人工骨。这类“有机磷灰石”含有聚氨基酸、寡肽和合成聚电解质[2]。1.1.2 表面修饰金属 硬组织材料如人工关节和人工牙根,除生物相容性外,更要求承受一定负荷。常用表面涂层的方法赋予不锈钢SUS316、Co-Cr合金、钛合金等材料生物相容性和耐磨损性。此类表面工程包括:(1)向金属表面添加异种粒子,使金属表面合金化和陶瓷化;(2)表面基材以不同的金属涂层和陶瓷涂层修饰。 可用离子注入和电子射线法进行上述表面改性,如向SUS316L和钛合金表面渗氮,以提高人工股关节和人工膝关节的耐磨性。为改善与骨的结合性,可采用钙离子注入方法。用高能量电子线对金属表面进行热处理后,表面成为非晶态,这将有助于提高表面的硬度。 金属表面用生物活性陶瓷羟基磷灰石和AW玻璃涂层的效果经动物试验后已被临床应用所确认。钛及其合金经碱处理后形成生物相容性良好的表面层,有关这方面的研究正在进行中[3]。 1.1.3 高分子生物医用材料 可用一般单体共聚制备几乎单分散的高分子材料。所制得的聚合物可含有特异的亲水或疏水基团、生物降解重复单元。也可形成三维扩展的星型聚合物和树枝型聚合物,这种聚合物有一个中央核,高度支化结构使其具有大量端基。一个二乙烯基苯核能扩展40到50个聚氧化乙烯(PE O)。与线性PE O相比,这种聚合物的密度显著增加。由于PE O密度的提高能更好地从空间上排斥蛋白质或细胞的吸附,这种方法可有效提高材料的生物相容性[1]。 随着基因工程技术的发展,可制备出均一结构的蛋白质,包括含有非天然氨基酸的多肽。但要注意的是免疫原性和所制备人工蛋白质的纯度。 聚合物表面或本体改性是高分子生物医用材料
生物医用材料未来发展趋势 作者：亦云来源：上海情报服务平台发布者：日期：2006-09-07 今日/总浏览：7/6023 组织工程材料面临重大突破 组织工程是指应用生命科学与工程的原理和方法，构建一个生物装置，来维护、增进人体细胞和组织的生长，以恢复受损组织或器官的功能。它的主要任务是实现受损组织或器官的修复和再建，延长寿命和提高健康水乎。其方法是，将特定组织细胞"种植"于一种生物相容性良好、可被人体逐步降解吸收的生物材料（组织工程材料）上，形成细胞――生物材料复合物；生物材料为细胞的增长繁殖提供三维空间和营养代谢环境；随着材料的降解和细胞的繁殖，形成新的具有与自身功能和形态相应的组织或器官；这种具有生命力的活体组织或器官能对病损组织或器宫进行结构、形态和功能的重建，并达到永久替代。近10年来，组织工程学发展成为集生物工程、细胞生物学、分子生物学、生物材料、生物技术、生物化学、生物力学以及临床医学于一体的一门交叉学科。 生物材料在组织工程中占据非常重要的地位，同时组织工程也为生物材料提出问题和指明发展方向。由于传统的人工器官（如人工肾、肝）不具备生物功能（代谢、合成），只能作为辅助治疗装置使用，研究具有生物功能的组织工程人工器官已在全世界引起广泛重视。构建组织工程人工器官需要三个要素，即"种子"细胞、支架材料、细胞生长因子。最近，由于干细胞具有分化能力强的特点，将其用作"种子"细胞进行构建人工器官成为热点。组织工程学已经在人工皮肤、人工软骨、人工神经、人工肝等方面取得了一些突破性成果，展现出美好的应用前景。 例如，存在于脂肪组织基质中的脂肪干细胞(ADSCs)是一类增殖能力强、具有多向分化潜能的成体干细胞，被发现不但具有与骨髓基质干细胞（BMSc）相似的向成骨、软骨、脂肪、肌肉和神经等细胞多分化的能力，而且表达与BMSc相同的表面标志如CD29、CD105、
浅谈生物医学材料的现状与发展 [摘要] 生物医学材料以及良好的生物相容，耐酸性耐碱性耐腐蚀且不会破坏体内平衡的优良特性，正逐步替代传统医学材料，受到广泛的关注。本篇文章将就生物医学材料的特性、分类以及生物医学材料的特点，进行一简单综述，并以此为基础浅谈生物医学材料的现状与未来发展趋势。 [关键词]生物医学材料的分类，医疗器械，现状，未来发展 生物医学材料是一类有着特殊性能、特种功能的材料，能够被应用于人工器官替代、外科手术修复、康复理疗等，并且不会对人体产生排异反应的特殊材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为材料学科的重要分支。当前，各种人工合成材料和天然高分子材料、金属、陶瓷材料等各种复合材料，广泛地应用于临床医学和科研工作，并显示出对于传统材料的无可取代的优势。随着生物技术的蓬勃发展和不断突破，生物医学材料已成为各国科学家研究和发展的热点。 一、生物医学材料的分类 生物材料品种丰富，分类方法很多。一般按照属性对其进行分类包括生物医学金属材料，生物医学高分子材料，生物陶瓷，生物医学复合材料以及生物医学衍生材料。 二、生物医学材料的特性 生物医学材料做为一种临床医学的替代材料，其要求和期望相对较高。首先，生物医用材料应具有良好的血液和组织相容性，不能出现凝血现象和排异反应。其次，要求其能够抗生物老化。生物体内代谢产生的酸碱物质可能会对生物材料造成一定程度的腐蚀，因此对于长期植入的材料，要求材料的生物稳定性高，耐体内化学物质腐蚀能力强，而对于短暂植入的医学材料，则耍求在一定时间之后为可被人体吸收或代谢。最后，生物医学材料还要求具有良好的物理机械性质、易于加工、造价低廉，另外在消毒灭菌方面，要便于消毒灭茵，不能够含有致癌或致畸的组分。对于不同用途的材料，其要求各有侧重。 目前应用最为成熟和广泛的两种生物医学材料应属医用硅橡胶和人工骨。医用硅胶是高分子有机化合物聚硅酮的一种橡胶样固体形态,又称二甲基硅氧烷。具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件，是美容外科中应用较广的生物材料.。随着生物医学和材料的发展，人工骨作为人为制备的生物医用材料被植入骨内替代骨移植，收到了不错的临床效果，这些人工合成或提取的植入材料生物相容性好，对骨形成具有明显的诱导作用，因而受到了广大医生和患者的信赖。 三、生物医学材料研究进展 有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将其分为三代： 20世纪初第一次世界大战以前所使用的生物医学材料归于第一代，代表材料有石膏、各种金属、橡胶以及棉花等物品，这些材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物材料的发展是建立在医学、材料科学(尤其是高分子材料学)、生物化学、物理学及大型物理测试技术发展的基础之上的，代表材料有羟基磷灰石、磷酸三钙、聚羟基乙酸、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、胶原、多肽、纤维蛋白等；第三代生物材料主要是具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料，它们一般是由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元所
医用卫生材料发展的认识 生物医用纺织品是纺织学科与生物医学学科相互交叉的新学科领域。它具有科技含量高，市场前景广阔，创新性强等特点。目前生物医用纺织品主要采用非织造技术，约有70%的生物医用纺织品为用即弃产品。 我们了解的生物医用纺织品在卫生方面有尿布，卫生巾，成人失禁尿垫，防护服，创可贴等。 传统的尿布具有透气性好，柔软，价格较低，可重复使用等优点，但是需频繁更换，洗涤、晾晒麻烦，多次使用表面毛糙，易引发尿布疹。根据市场调研报告，一次性的纸尿裤具有巨大的市场空间。目前，一次性纸尿裤的结构有四层，表层是柔软、快速渗透、保持干爽的聚丙烯热轧布、纺粘非织造布；导流层是热塑性纤维或双组分纤维的热粘合纤网，能使尿液快速转移；吸收芯层是绒毛浆加超吸收树脂，能够大量储存液体；背层是PP透气薄膜，能够防止尿液渗透，隔离。它具有干净卫生、表面干爽、吸收强、渗透快、穿着方便等优点，但是这种一次性纸尿裤抗菌性差、异味大、长时间使用易得尿布疹、属于一次性产品，而且处理麻烦。因此在一次性纸尿裤上面还有一定的发展前景和空间。 防护服在医用方面起着重要的作用，它必须具有良好的过滤阻隔性、抗粒子穿透性、抗静水压、屏蔽性、抗撕裂、抗磨、拒污、不起绒、无毒、舒适等优良特征。此外，耐用型防护服还要求一定的耐消毒耐洗涤性能。欧美国家以涤纶、粘胶等纤维为原料通过浸渍粘合法、泡沫浸渍法、热轧法或水刺法等方法获得手感柔软，抗拉力高，透气性好，“用即弃”型防护服，避免交叉感染。而我国一次性用品仅限于口罩、帽子之类，一次性手术衣等防护服使用率很低。国内市场上销售的医用防护服主要有三类：非织造类、涂层类闪蒸法一次成型类，且普通非织造防护服防护效率只40％。目前，我国采用《GB19082-2003医用一次性防护服技术要求》标准，以《生物防护服通用规范》作为补充，但仍然不够完善。美国的NFPA 1999要求更为严格。下表是医用防护服的设计要求比较
生物医用金属材料 摘要：在概述医用金属材料目前的研究现状、性能和应用的基础上，指出了医 用金属材料应用中目前存在的主要问题，阐述了近些年生物医用金属材料的新进展，并对今后的发展进行展望分析。 关键词：生物医用金属材料现状研究进展 引言： 生物医用材料（biomedical material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，能够植入生物体或与生物组织相糅合。它的研究及产业化对社会和经济发展的重大作用正日益受到各国政府、产业界和科技界的高度重视。 目前用于临床的生物医用材料主要包括生物医用金属材料、生物医用有机材料（主要指有机高分子材料）、生物医用无机非金属材料（主要指生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料）以及生物医用复合材料等。 而与其它几种生物材料相比，生物医用金属材料具有高的强度、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。但生物医用金属材料在应用中也面临着一些问题，由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散以及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者可能导致植入失效，因此研究和开发性能更优、生物相容性更好的新型生物医用金属材料依然是材料工作者和医务工作者共同关心的课题。 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。在公元前，人类就开始利用天然材料，如象牙，来修复骨组织；到了19世纪，由于金属冶炼技术的发展，人们开始尝试使用多种金属材料，不遗余力地发展生物医用材料，以解救在临床上由于创伤、肿瘤、感染所造成的骨组织缺损患者，如用银汞合金（主要成份：汞、银、铜、锡、锌）来补牙等； 目前临床应用的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金、钛和钛合金等几大类。此外还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。
生物医学材料的特点及应用 2009-11-30 13:20:21| 分类：论文|字号订阅 摘要 本文对生物医用材料发展现状，要满足的性能，类型，以及常用的一些材料进行了全面的介绍。生物医用材料要满足的首要性能是生物相容性，因为这密切地关系着宿主的生命安全，还要有足够的力学性能，和组织相容性，以及耐生物老化性能。按其在生物体内的状态，这种材料可分近于惰性的生物医学材料，生物活性材料，可生物降解和吸收的材料。 本文介绍一些常用的生物医用材料有，医用金属和合金主要包括，不锈钢，钴基合金，钛和钛基合金；医用高分子生物材料；医用生物陶瓷；医用生物复合材料；生物衍生材料。这些材料在现代医学中起着重要的作用，但其自身仍有许多的不足之处，需要进一步的发展和完善。 关键词：生物医用材料，生物相容性，生物活性，降解，生物玻璃，衍生 The characteristics and application of biomedical materials Abstract The development of bio-medical materials, the performance of satisfaction, type, and some commonly used materials were introduced comprehensively in the paper. The primary performance of Bio-medical materials to meet was the biocompatibility, because this was the close relationship with the lives of hosts, and they must have a sufficient mechanical properties, the organizational compatibility, and the performance of resistance biological aging. According the state in the body, materials were divided into near-inert biomedical materials, bio-active materials, and bio-degradation and absorption materials. The article described some common bio-medical materials who were medical polymer biomaterials; medical bio-ceramics; medical bio-composite materials; bio-derived materials; and medical metals and alloys that were stainless steel, cobalt-based alloys, titanium and titanium-based alloys. These materials in modern medicine played an important role, but they still had many of their own shortcomings and needed the further development and improvement.
生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。生物医用材料是用来对于生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料，它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。 二关键词: 生物，医学，材料，医疗器械，创伤，组织，植入 biomedical material，new materials 三文献综述 1生物医用材料定义 生物医用材料（biomedical material）是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业. 由生物分子构成生物材料，再由生物材料构成生物部件。生物体内各种材料和部件有各自的生物功能。它们是“活”的，也是被整体生物控制的。生物材料中有的是结构材料，包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织；还有许多功能材料所构成的功能部件，如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜。在生物体内生长有不同功能的材料和部件，材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。它们可以做生物部件的人工代替物，也可以在非医学领域中使用。前者如人工瓣膜、人工关节等；后者则有模拟生物黏合剂、模拟酶、模拟生物膜等 2生物医用材料的分类 生物材料应用广泛，品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料属性分为：合成高分子材料（聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶
生物医学材料的应用及其发展 一、生物医学材料分类 生物医学材料是指这样一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。取材于各种合成材料、天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成品都已经被广泛应用于临床和科研。主要应用于人工皮肤、人工食道、人工心肺气管、烧伤保护膜、手术缝合线、填充物、注射针筒、血袋、引流插管及植入体(implant)、人工脏器止血剂（如止血绵）、微胶囊、皮下注射剂、避孕海绵等，在国外发达国家的应用已经进入普及阶段。 根据物质属性，生物医学材料大致可以分为五种: 1、生物医学金属材料医用金属材料是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6Al-4V）和不锈钢的人工关节和人工骨。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性，能够用于矫形外科、心血管外科。 2、生物医学高分子材料生物医学高分子材料有天然的和合成的两种，发展最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。如软性材料常用作人体软组织如血管、食道等的代用品；合成的硬材料常用作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用作注入式组织修补材料。 3、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷生物陶瓷化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类:1）惰性生物陶瓷（如氧化铝、医用碳素材料等），这类材料具有较高的强度，耐磨性能良好。2）生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。 4、生物医学复合材料生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料，主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钛合金和聚乙烯组织的假体常用作关节材料；碳—钛合成材料是临床应用良好的人工股骨头；高分子材料与生物高分子（如酶、抗源、抗体和激素等）结合可以作为生物传感器。 5、生物医学衍生材料生物医学衍生材料是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料，是无生物活力的材料，但是由于具有类似天然组织的构型和功能，在人体组织的修复和替换中具有重要作用，主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等。 二、生物医学材料现阶段的应用状况 我国医疗器械产业近10年来虽以高达15-18%的年增长率持续增长，但与药品市场之比仅为1：5，国产品所占世界市场份额仍不到4%，其中生物相容性材料所占医疗器械市场份额远低于国际市场的35%，特别是产品技术结构不合理，技术含量高的产品90％以上依赖进口，与我国13亿人口对生物医学材料和制品的需求极不适应。发展生物医学材料和制品产业，已是我国社会、经济发展的迫切需求，特别是满足全民保健，建立稳定、和谐的小康社会的迫切需求。 材料的生物相容性引起适当的机体反应的能力，是生物医学材料区别母其它
对生物医学工程发展现状与未来发展趋势 分析 论文:生物工程生物医学工程发展趋势 论文:生物医学工程(biomedical engineering,bme)是一门生物、医学和工程多学科交叉的边缘科学,它是用现代科学技术的理论和方法,研究新材料、新技术、新仪器设备,用于防病、治病、保护人民健康,提高医学水平的一门新兴学科。 本文就其目前发展情况进行分析讨论。 生物医学工程在国际上做为一个学科出现,始于20世纪50年代,特别是随着宇航技术的进步、人类实现了登月计划以来,生物医学工程有了快速的发展。在我国,生物医学工程做为一个专门学科起步于20世纪70年代,中国医学科学院、中国协和医科大学原院校长、我国着名的医学家黄家驷院士是我国生物医学工程学科最早的倡导者。1977年中国协和医科大学生物医学工程专业的创建、1980年中国生物医学工程学会的成立,有力地推进了我国生物医学工程的发展。目前,我国许多高校科研单位均设有生物医学工程机构,从事着生物医学的科研教学工作,在我国生物医学工程科学事业的发展中发挥着重要作用。 一、显微镜的发明 “解剖”一词由希腊语“anatomia”转译而来,其意思是用刀剖割,肉眼观察研究人体结构。17世纪lee wenhock发明了光学显
微镜,推动了解剖学向微观层次发展,使人们不但可以了解人体大体解剖的变化,而且可以进一步观察研究其细胞形态结构的变化。随着光学显微镜的出现,医学领域相继诞生了细胞学、组织学、细胞病理学,从而将医学研究提高到细胞形态学水平。 普通光学显微镜的分辨能力只能达到微米(μm)级水平,难以 分辨病毒及细胞的超微细结构、核结构、dna等大分子结构。而20世纪60年代出现的电子显微镜,使人们能观察到纳米(nm)级的微小个体,研究细胞的超微结构。光学显微镜和电子显微镜的发明都是医学工程研究的成果,它们对推动医学的 发展起了重要作用。 二、影像学诊断飞跃进步 影像学诊断是20世纪医学诊断最重要发展最快的领域之一。50年代x光透视和摄片是临床最常用的影像学诊断方法,而今天由于x线ct技术的出现和应用,使影像学诊断水平发生了飞跃,从而极大地提高了临床诊断水平。即计算机体断层 摄影(computed tomography ct),即是利用计算机技术处理人体组织器官的切面显像。x线ct片提供给医生的信息量,远远大于普通x线照片观察所得的信息。目前,螺旋ct(spiral ct 或helicalet ct)已经问世,能快速扫描和重建图像,在临床应用中 取代了多数传统的ct,提高了诊断准确率。 医学工程研究利用生物组织中氢、磷等原子的核磁共振原
生物医学材料发展回顾与展望 [摘要]：概述了生物医学材料发展的三个阶段的历程，包括第一代、具有生物惰性的第二代、促进人体自身修复和再生的第三代；介绍了目前使用的生物医学材料的分类情况，大致有生物医学金属材料、生物医学高分子材料、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷、生物医学复合材料、生物医学衍生材料五类；并且结合当今该材料的发展状况，预测了其今后的应用前景和发展趋势：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。 [关键词]：生物医学材料，发展历程，分类，生物相容性 [正文]： 材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来越紧密地结合，并突破旧有科学的狭小范围，诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一，它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。作为材料学的一个重要分支，它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。 生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。 一、生物医学材料的发展历程： 人类利用生物材料的历史就与人类历史一样漫长。自从有了人类，人们就一直与疾病作斗争，生物材料是人们与疾病作斗争的有效方法之一。而对生物医学材料的有效利用是从近几个世纪开始的： 1、20世纪初, 第一次世界大战以前所使用的材料为第一代生物医学材料。代表材料有石膏、金属、橡胶以及棉花等物品。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰。 2、第二代生物材料起源于20 世纪60～70年代, 在对工业化的材料进行生物相容性研究基础上, 开发了第一代生物材料及产品在临床的应用, 例如体内固定用骨钉和骨板、人工关节、人工心脏瓣膜、人工血管、人工晶体和人工肾等。代表材料有经基磷灰石、磷酸三钙、聚经基乙酸、聚甲基丙烯酸轻乙基醋、胶原、多肤、纤维蛋白等。上述生物材料, 具有一个普遍的共性: 生物惰性。即生物材料发展所遵循的原则是尽量将受体对植入器械的异物反应降到最低。在此期间, 数以千万的患者植入了由惰性材料制成的器械, 他们的生活质量也在植入后的5～25年内有了明显的改善。 3、第三代生物医学材料是一类具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料。这种具有活性的材料能够在生理条件下发生可控的反应, 并作用于人体。20 世纪80 年代中期, 生物活性玻璃、生物陶瓷、玻璃-陶瓷及其复合物等多种生性材料开始应用于整形外科和牙科。与惰性材料相比,这些材料在体内不存在免疫和干扰免疫系统的问题, 材料本身无毒, 耐腐蚀强度高, 表面带有
生物医用材料定义 广义的生物材料：一是指用于生物体内的材料，达到治疗康复的目的，例如隐形眼镜、人工髋关节；二是指来源于生物体，可能用于或不再用于生物体内（这种不是本课程研究对象），例如动物皮革用于服装。 在本课程中生物医用材料或生物材料的含义：生物医用材料又叫做生物材料，分别来自于Biomedical Materials 和Biomaterials的译名。目前国际上两本本学科最主要的学术期刊是英国的《Biomaterials》和美国的《Journal of Biomedical Materials Research》，两个期刊所涉及的内容是相同的，由此可见Biomedical Materials 和Biomaterials两词是指相同的材料。 我们给生物医用材料明确的定义：对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官（人工器官），增进或恢复其功能，而对人体组织不会产生不良影响的材料。生物医用材料本身并不必须是药物，而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。另一种说法是：生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。 生物医用材料的分类：由于生物材料应用广泛，品种很多，所以会有不同角度的分类。 按材料的传统分类法分为： (1)合成高分子材料（如聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物） (2)天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖） (3)金属与合金材料（如钛及钛合金） (4)无机材料（如生物活性陶瓷、羟基磷灰石） (5)复合材料（如碳纤维／聚合物、玻璃纤维／聚合物） 按材料的医用功能分为： (1)血液相容性材料 用于人工血管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用的吸附剂、细胞
生物医学材料的研究进展 生物医学材料是生物医学工程学的四大支柱之一。就学科研究的内容而言，涉及到化学、物理学、高分子化学、高分子物理学、无机材料学、金属材料学、生物化学、生物物理学、生理学、解剖学、病理学、基础与临床医学、药物学、药剂学等多门学科。为了达到满意的临床效果，还涉及到许多新的工程学和管理学的问题。生物医学材料在医学上的应用为医学、药学、生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础，反过来这些学科的进步也不断地推动生物医学材料的进步发展。生物医学材料学正是多门学科的共同协作、互相借鉴、互相渗透、突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。这门学科作为材料科学的一个重要分枝， 对于探索人类生命的奥秘、促进人类的文明发展，对于保障人类的腱康与长寿，必将作出重大的贡献。更可喜的是，随着生物医学材料的发展将诞生一系列崭新的高科技产品，一个新兴的产业——生物医学材料与制品业正在形成和发展之中，它在整个国民经济中的作用和地位必将随着时间的推移，受到世人的瞩目和重视。生物医学材料、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、替换修复或诱导再生的一类特殊的，而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料。生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代不锈钢：1926 含18%铬和8%镍，首先应用于骨科治疗，随后应用于口腔科；1934 研制出高铬低镍单相组织的AISI302和304，在体内生理环境下的耐腐蚀性显著提高；。1952 开发出耐蚀性更好的AISI316不锈钢，逐渐取代AISI302；20世纪60年代为解决不锈钢晶间腐蚀问题，研制出超低碳不锈钢AISI316L和317L；钴镍合金、铸造钴镍合金首先在口腔中得到应用；20世纪30年代末应用于制作接骨板、骨钉等内固定器械；50年代成功制成人工髋关节；60年代研制出锻造钴铬钨镍合金和锻造钴铬钼合金，提高力学性能，并应用于临床、 70年代研制出锻造钴铬钼钨铁合金和具有多相组织的MP35N钴铬钼镍合金、改善钴基合金抗疲劳性能、应用于临床、钛、金属钛；具有优异的耐蚀性、生物相容性、密度低、 20世纪40年代制作外科植入体、 50年代用纯钛制作接骨板和骨钉、 70年代 Ti6A14V合
生物醫學材料
■生物材料 生物材料概述 天然生物材料 生物塑料 生物礦化材料 仿生材料 奈米生物材料
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生物材料
一、生物材料概述 （一）生物材料 生物材料通常有兩個定義：狹義的生物材料是指天 然生物材料，也就是由生物過程形成的材料。廣義 的生物材料是指用於替代、修復組織器官的天然或 人造材料。 （二）生物材料學 生物材料學是涉及生物材料的組成結構、性能與製 備相互關係和規律的科學。
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（三）生物材料的分類 生物材料包括金屬材料（如鹼金屬及其合金等）、 無機材料（生物活性陶瓷，羥基磷灰石等）和有機 材料三大類。高分子材料通常按材料屬性分為合成 高分子材料 、天然高分子材料 。
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（四）生物材料的特點 1. 生物功能性 2. 生物相容性：可概括為材料和活體之間的相互關 係，主要包括血液相容性和組織相容性（無毒性、 無致癌性、無熱原反應、無免疫排斥反應等） 3. 化學穩定性：耐生物老化性（特別穩定）或可生物 降解性（可控降解） 4. 可加工性：能夠成型、消毒（紫外滅菌、高壓煮 沸、環氧乙烷氣體消毒、酒精消毒等）
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天然生物材料 天然生物材料一般為天然生物大分子、天然可降解 性聚合物，例如澱粉、纖維素及其衍生物、多醣、 蛋白質、類脂、殼聚糖、醣蛋白等。 1. 幾丁質 (1)是一種天然生物高分子，化學結 構與植物纖維相 似，是許多N-乙醯胺基葡萄糖以β(1→4) 鍵連接起 來的直線多聚體。 (2)是真菌細胞壁中常見的組成成分，大量存在於昆 蟲和甲殼類動物之中，亦稱為甲殼素、甲殼質。
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