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可降解心血管支架材料发展的优势与趋势

可降解心血管支架材料发展的优势与趋势
可降解心血管支架材料发展的优势与趋势

支架材料

1、人工骨的支架材料功能 人的骨头在人体中起一支撑人体重量,维持人体力学平衡的功能,因此,人工骨的组织工程支架材料必须具备以下两个功能。 (1)有一定机械强度以支撑组织的高强度材料,以保证材料植入人体后,有支撑体的重量,不改变骨骼形状。 (2)有一定生物活性可诱导细胞生长、分化,并可被人体降解吸收。 在组织工程出现以前的第一种功能的材料为非降解性材料,仅起到支撑固定的作用。存在的一个问题是:在骨头愈合后,必须进行第二次手术取出这种材料。 第二种功能的材料主要是给细胞提供三维生长空间,其本身具有生活性,可诱导细胞分化生长和血管的长入,以形成活的骨组织,使其具有人骨的功能和作用。 以上两面三刀个对骨支架材料要求的条件可以归结为:组织工程支架材料是具有一定强度并具有生物活性的可降解材料。 2、人工骨支架材料研究进展 人工骨支架材料可分为两类,即生物降解和非生物降解型。 早期的人工骨支架材料都是非生物降解型的,这类材料有:高聚物(碳素纤维,涤纶,特氟隆),金属材料(不锈钢,钴基合金,钛合金),生物惰性陶瓷(氧化铝,氧化锌,碳化硅),生物活性陶瓷(生物玻璃,羟基磷灰石,磷酸钙)等。 这些材料的特点是机械强度高(耐磨、耐疲功、不变形等,生物惰性(耐酸碱、耐老化、不降解)。但存在二次手术问题,因此人们开始研究使用可生物降解并具有生物活性的材料,这类材料有纤维蛋白凝胶、胶原凝胶、聚乳酸、聚醇酸及其共聚体、聚乳酸和聚羟基酸类、琼脂糖、壳聚糖和透明质酸等多糖类。 目前研究和使用的骨组织支架材料是降解材料或降解和非降解材料的结合。 编辑本段二、神经组织工程支架材料 理想的人工神经是一种特定的三维结构支架的神经导管,可接纳再生轴突长入,对轴突起机械引导作用,雪旺细胞支架内有序地分布,分泌神经营养因子(NTFs)等发挥神经营养作用,并表达CAM、分泌ECM,支持引导轴突出再生。

心脏支架手术后食谱

心脏支架手术后食谱 病情描述(主要症状,发病时间):心血管堵了百分之九十五以上,做了两个支架 曾经治疗情况和效果:很好 想得到怎样的帮助:给病人多吃什么食物对病人有利? 你好,做完支架后要安排一个合理的食谱.多吃青菜水果,海鲜类食物.少吃油腻.不吃或少吃盐和糖.更重要的是不可吃得过饱.尤其是米,面食更要少吃.一般吃一点,感觉不饿就 可以了.否则只要胃部撑起来了,马上就会有间歇的症状.那是胃部压迫心脏所致.心脏出现间歇不齐多在饭后或劳累后.因此只要注意不要吃得过饱,和注意不要劳累,就可避免. 一旦发生有间歇的时候吃通心络3-4粒或速效救心6粒,马上就可消除.可多吃一些新鲜的水果,如桃子,苹果,梨等,多吃新鲜的蔬菜,如芹菜,木耳,西红柿,豆角,茄子,冬瓜,南瓜,菇类等等,多吃豆制品+鸡蛋,少吃油腻,油炸食品,少吃动物肉类食品.如果有条件,最好吃纽崔莱营养补充食品,如蛋白质粉,B 族维生素,VC,小麦胚芽油,深海鲑鱼油,茶族益脂胶囊,钙镁片等 请针对提问详细分饮食: 在接受冠状动脉搭桥手术后的恢复期,通常需要增加热卡,蛋白质以及维生素的摄入,以促进手术后的尽快康复.

但在这以后,对冠心病患者而言,膳食治疗即控制高血脂症则是一项长期的任务.因为冠状动脉搭桥手术只是治疗了冠状动脉堵塞造成的心肌缺血,而不是针对冠心病病因的治疗.因此,在饮食方面,注意控制高脂血症的发生是预防和减缓冠状动脉或术后再堵塞的重要措施之一.(1)应控制总热量.维持热能平衡,防止肥胖,使体重达到并维持在理想范围内.肥胖者合并冠心病较正常体重者多.因此,控制体重是防止冠心病的重要环节之一. (2)控制脂肪与胆固醇摄入.随着人民生活水平的提高,含饱脂肪酸多的食物如肉,蛋,奶制品等摄入量增加,饱和脂肪酸和胆固醇摄入过量,是导致高血脂的主要膳食因素,高血脂又是冠心病的主要诱因之一.故应控制脂肪摄入,使脂肪摄入总量占总热量的20%一25%以下,其中动物脂肪不超过1/3为宜,胆固醇摄入量应控制在每日300毫克以下. (3)蛋白质的质和量应适宜.应适当增加植物蛋白,尤其是大豆蛋白质占总热能的12%左右,其中优质蛋白占40%一50%,优质蛋白中,动物性蛋白和豆类蛋白各占一半. (4)采用复合碳水化合物,控制单糖和双糖的摄入量.应将脂肪热量占总热量的比例相应减少,以便增加复合碳水化

用于制备可降解支架的聚乳酸材料改性研究

用于制备可降解支架的左旋聚乳酸改性的实验研究 祝平安 (上海理工大学医疗器械与食品学院上海200093) 【摘要】 本文对单一的左旋聚乳酸(PLLA)进行改性,通过加入聚己内酯(PCL)得到共混和共聚材料。由于PCL的低模量和高断裂伸长率,为了保证改性后的材料有足够的强度,并尽量提高材料的韧性,选择PLLA/PCL为95/05的改性比例是合适的。通过薄膜降解实验,进一步对比PLLA、PLCL-H(PLLA和PCL 共混材料)、PLCL-J(PLLA和PCL共聚材料)的机械性能变化,特性粘度和质量损失以及表面形态变化来考察改性对PLLA的作用以及改性材料用于可降解支架制备的可行性。最后确定改性配比为95/05的PLCL-H 改性材料,在不损失材料力学强度的前提下,材料韧性最高,断裂伸长率以及降解速度最佳,因此这种改性后的材料用于制备可降解支架是可行的。 【关键词】 聚乳酸;聚己内酯;共混改性;共聚;可降解支架 Experimental Study of Modification of L-Polylactic for Biodegradable Stent Preparation Zhu pingan University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai, 200093, China; 【A bstract】 This paper modifies the single L-polylactic (PLLA) by adding polycaprolactone (PCL) to get blending and copolymerization materials. With low modulus and high breaking elongation of PCL, in order to guarantee enough intensity of the modified material, and increase ductility as more as possible, the modification ratio of PLA/PCL with 95/05 is decided. By film degradation test, the changes of mechanical properties, limiting viscosity, mass loss and surface morphology of PLLA、PLCL-H (PLLA and PCL blending material) and PLCL-J (PLLA and PCL copolymerization material) are compared to research the effect of modification on PLLA and the practicability of modification material used for biodegradable stent preparation. Finally, the modification material PLCL-H with modification ratio of 95/05 is decided. Without losing the material mechanical strength, the ductility of the material is significantly improved, breaking elongation is increased and degradation speed is accelerated. So the modified material is practicable for biodegradable stent preparation. 【Key words】 Polylactic; Polycaprolactone; Blending modification; Copolymerization; Biodegradable stent 目前临床上大量使用的血管支架均为金属材料制备,与机体的亲和性、生物相容性均较

生物医用材料发展的认识

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

血管支架分类

血管支架分类 金属支架 缺点: 血液相容性不佳; 持续性机械牵拉; 异物炎性反应; 血管内皮细胞功能受损。 (金属裸支架)

金属可降解血管支架 可降解金属材料取材范围相对狭窄,主要围绕人体体液中金属离子的各种成分进行调配,或添加少量稀有金属来改善其力学性能。 缺点:生物降解性能, 生物相容性不理想; 随支架质量下降,支撑性能亦减少。 聚合物支架 优点:聚合物支架与血管壁的相容性好于金属支架; 可避免后期的内膜增殖,特别就是可降解的聚合物支架、 缺点:聚合物支架的径向力比金属支架小,因此需要更大的支撑厚度,从而造成支架体积较大,无法达到远端小血管; 置入时无法用气囊将其完全扩张,不得不使用加热的方法,对血管造成潜在的危险; 较大的回弹力; X射线示踪性不理想,聚合物材料密度低于金属材料,无法在X射线下清晰显影,通常就是借助输送器的金属定位标志做参照; 复查不便。 涂层支架 涂层支架( coatedstents)就就是将具有良好生物相容性的材料,通过特殊涂覆技术包被于金属支架表面,隔绝金属支架与血管组织的接触,抑制血小板的聚集、 主要的涂层支架有金属涂层支架、生物可降解膜被覆金属支架,此外还有PC涂层支架、碳化硅涂层支架、碳分子涂层支架、多聚物涂层支架、静脉覆盖支架等

金属涂层支架 缺点:金属有较高的表面电位与吸附负性粒子,有致血栓特性; 实践证明金、银、铜覆盖支架并不能解决新生内膜增殖与致血栓形成的问题、 生物可降解膜被覆金属支架 优点:血栓源性小,炎性反应轻微; 较好的血管支撑力; 减少支架再狭窄与内膜增殖; 提高了支架的生物相容性; 不存留异物,安全、无毒;血栓形成、异物反应及新生内膜增生少,内皮化更完全; 可抑制早期的血栓形成与晚期的新生内膜增生研究较多的就是纤维蛋白被覆的支架; 可减少新生内膜增生及减少异物反应,使局部血管结构保持完整,减少再狭窄的发生率.缺点: 机械强度、体积及所载药物的释放速度等方面还不能完全适应临床需要; 相较于金属材质,相对力学强度普遍较低; 可降解高分子血管支架的弹性回缩普遍较大,适合做成自膨胀型; 其降解产物的积累会引起引起局部炎症反应 磷脂酰胆碱(phosphatidylcholine, PC) 优点:人类细胞膜外层的主要脂质组成部分; 具有电中性、高亲水性、无毒与在生理pH值下稳定的特性.;

心脏支架材料

心脏支架材料比较 冠心病是由于供应心肌血液的冠状动脉血管壁发生粥样硬化,导致血管腔内狭窄甚至完全阻塞,引起心肌缺血缺氧甚至坏死的一种疾病。随着人类生活水平的提高和老年人口的增多,冠心病发病率呈明显升高趋势。经皮冠状动脉介入治疗(PCI)是治疗冠心病的主要方法,据统计,现在接受PCI 手术的患者中 85%以上植入了支架。选择合适的心脏支架植入患者血管已经成为保证冠心病治疗效果的最重要的措施。冠心病介入治疗相对于药物治疗和外科手术治疗具有治疗效果显著、手术创伤小、技术容易推广等优点,是近30 年发展最迅速的冠心病治疗技术,已经成为冠心病治疗的主流方法。目前美国每年PCI 治疗上百万例,中国达到33 万例,中国每年仍然以20%的速度快速增长。近30 年随着生物材料技术的进步,心脏支架材料的应用取得了快速的发展。 世界上第一个成功的冠脉支架是美国强生Cordis公司于1994 年推出的Palmaz-Schatz(PS)支架。在此之前冠心病介入治疗已经普遍采用了经皮腔内冠状动脉成形术(PTCA),PTCA 是在冠状动脉内用球囊导管扩张狭窄病变血管达到改善冠状动脉血流的手术。PTCA治疗效果显著,推广应用十分迅速,但是,PTCA 的并发症高达30%~50%,主要表现是术后血管再狭窄、诱发血栓导致再次 冠心病发作,甚至急性心肌梗死,其机制是被扩张成形的血管弹性回缩,被挤压的血管内粥样硬化斑块破碎脱落。 很多医生和公司尝试使用金属丝网支撑PTCA 术后的血管,例如,美国波士顿科学公司采用金属丝编织的自膨胀式的Wallstent 支架(不锈钢丝)和Radius 支架(镍钛合金丝),Cook公司球囊膨胀式GR支架(不锈钢丝),美敦力公司Wiktor U 型支架,这些支架获得美国FDA或欧洲CE 批准。但是,只有强生公司的PS 支架被临床医学证明可以明显降低再狭窄率,其经典的临床试验是BENESTENT和STRESS试验,并成为评价以后所有支架必然的对照试验。PS 支架采用316L 不 锈钢管经激光雕刻成丝网,具有弹性回缩小,病变覆盖率高的优点,这种工艺技术也成为日后冠脉支架主流的制做技术。

生物材料发展

生物材料发展https://www.doczj.com/doc/8d4389231.html,work Information Technology Company.2020YEAR

生物材料 姓名:邓伟林 专业:材料科学与工程 学号: 2013510130 授课老师:魏丽乔 一、前言 生物材料通常也称为生物医学材料。2000年5月份于美国夏威夷洲Big-sland岛召开的第六届国际生物材料年会上,科学家们对“生物材料”进行定义:“生物材料是一种植入生命系统内或与生命系统相结合而设计的物质,它与生命体不起药理反应”[1]。该定义规定了生物材料是指置换或恢复生命组织及其功

能,与生命体呈生物相容性的植入材料。它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、检查、治疗疾患等医疗、保健领域,而对人体组织、血液不致产生不良影响的材料[2]。 我国生物医用材料研制和生产迅速发展,作为一个新兴产业,已经初具规模。2006年发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》不仅将生物技术作为科技发展的五个战略重点之一,同时在基础研究等方面也给予了高度重视。2010年9月通过的《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》也将生物产业列入战略性新兴产业,并明确指出要求“加快先进医疗设备、医用材料等生物医学工程产品的研发和产业化,促进规模化发展”。 二、生物材料发展历程 一般认为,生物材料的发展大致经历了三代。 第一代生物医学材料主要是指第一次世界大战以前所使用的生物材料。代表材料有石膏、金属、橡胶以及棉花等物品[2]。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰。 第二代生物医学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、物理学以及大型物理测试技术发展的基础上的, 研究人员也多由材料学家和医生来担任。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醋、胶原、多肤、纤维蛋白等[1,2]。 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。由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元构成, 具有较理想的修复再生效果[2]。它通过材料之间的复合、材料与活细胞的 融合、活体组织和人工材料的杂交等手段, 赋予材料特异的靶向修复、治 疗和促进作用, 从而使病变组织大部分甚至全部由健康的再生组织取代。代表材料:骨形态发生蛋白(bone morphegenetic protein,BMP)材料[3]。 二、生物材料的性能要求

玻璃材料的应用现状与发展趋势

玻璃材料的应用与趋势 内容摘要:随着建筑多元化的发展,建筑玻璃的已经成为建筑多样化和建筑功能化的关键组成部分,尤其是最近几年,建筑用深加工玻璃的品种、数量也得到了很大的发展,产品质量有了很大的提高。但是一些建筑使用的深加工玻璃出现了如钢化玻璃自爆、中空玻璃漏气等多种问题,造成很大的损失。当今世界玻璃制造商们在开发钢化玻璃新技术方面,均向能源、材料、环保、信息、生物等五大领域的发展和需求奋进。 关键词:玻璃材料的应用现状,玻璃材料的发展趋势 一 .世界建筑的发展对玻璃的要求变化 从20世纪60年代,随着第一个玻璃幕墙出现开始,建筑幕墙一直占据着建筑市场的主导位置并引领着建筑行业技术的发展。到目前,建筑对玻璃的要求经过了从白玻、本体着色玻璃、热反射镀膜到低辐射镀膜玻璃的变化。玻璃的颜色也由无色、茶色、金黄色到兰色、绿色并最后向通透方向的发展变化。 二.建筑玻璃的主要应用品种及特点 1、钢化玻璃 它是利用加热到一定温度后迅速冷却的方法,或是化学方法进行特殊处理的玻璃。一般是在原来普通的浮法玻璃基础上,经过将玻璃加热到软化点温度再经过淬火处理,使玻璃内部中心部位具有张应力

而玻璃表面部位具有压应力并达到均匀应力平衡的玻璃产品。钢化玻璃的品种包括化学钢化也称离子钢化和物理钢化两种;化学钢化玻璃的特点是由于采用颗粒较大的离子如钾离子置换玻璃表面的钠离子,在约400度的温度下经过一定的工艺制作完成;化学钢化玻璃可以切割、热弯等,但经过高温加工后的玻璃强度会受影响;化学钢化玻璃的初始强度可以达到原片的6-7倍,但是随着使用时间加长,性能会衰减;由于离子置换的特殊性,多数使用在超薄的玻璃上。物理钢化玻璃的特点是强度高,一般强度可以达到普通平板玻璃的4倍左右 2、夹层玻璃 夹层玻璃是由一层玻璃与一层或多层玻璃、塑料材料夹中间层而成的玻璃制品,中间层是介于玻璃之间或玻璃与塑料材料之间起粘结和隔离作用的材料,使夹层玻璃具有抗冲击、阳光控制、隔音等性能;夹层玻璃的特点是安全—即使破碎,也不会对人造成伤害。缺点是降低采光性能、玻璃自重增加。 3、镀膜玻璃 镀膜玻璃俗称热反射玻璃,包括阳光控制镀膜玻璃和低辐射镀膜玻璃(Low-E)玻璃两个品种。镀膜形成的原理是在原片玻璃表面镀上金属或者金属氧化物/氮化物膜,使玻璃的遮蔽系数降低,又称低辐射玻璃,是一种对波长范围4.5μm-25μm的远红外线有较高反射比的镀膜玻璃。低辐射镀膜玻璃还可以复合阳光控制功能,称为阳光控制低辐射玻璃。镀膜玻璃主要有两个系列的品种,一种是在线镀

解读之心血管支架(三)

【专家解读】奥咨达专家解读之心血管支架(三) 近日,国务院办公厅印发《深化医药卫生体制改革2018年下半年重点工作任务的通知》,其中就明确提出:推进医疗器械国产化,促进创新产品应用推广。此项政策由国家工信部、国家发改委、国家卫健委、国家药监局负责落实推进。这就意味着推进医疗器械国产化,加速国产医疗器械崛起将成为今年下半年深化医改的重中之重! 医学影像设备、手术机器人、高值医用耗材、可穿戴设备、远程诊疗设备、3D打印器械这六大类医疗器械国产化要加速!它们属于《中国制造2025》的重点突破发展的十大领域之一“生物医药及高性能医疗器械”。这是国家吹响了高端医疗器械国产化号角的明确信号,就在《中国制造2025》正式公布两周年之际,国务院再出重拳:在今年国务院发布的2018年下半年深化医改文件中,再次明确推进医疗器械国产化,预计相关的政策文件将会出台。六大医疗器械的国产厂商,也有望迎来更多的扶持政策,国产替代进口速度进一步加快。 根据公开资料显示,全球医疗器械市场规模在2016-2021年间CAGR为4.5%,估计2018年预计将突破4400亿美元,预计2021年将超过5100亿美元。心血管医疗器械(包括冠状动脉支架、起搏器等)作为全球第二大医疗器械市场,其2018年的市场份额预计为11.0%,仅次于体外诊断行业(IVD),预计到 2021年行业规模将达至600亿美元错误!未找到引用源。。 数据来源:《2017奥咨达医疗器械行业蓝皮书》,Trendforce,奥咨达整理

图5-1 2016-2021年全球医疗器械市场规模(亿美元) 我国医疗器械行业起步晚、技术和人才不足,企业规模普遍较小,市场同质化竞争严重,导致国产医疗器械落后国外医疗器械水平。但是,随着我国经济不断发展以及人们健康意识的提高,从医院的高端医疗器械的配备到便捷的家用医疗器械都将迎来高度的需求增长,为国内医疗器械行业带来广阔的发展前景。尤其是近几年国家不断出台相关政策加大对医疗器械领域的扶持,为鼓励医疗器械的研究与创新,其中《中国制造2025》、《健康中国2030规划纲要》以及《“十三五”医疗器械科技创新专项规划》等相关政策均提出支持高性能医疗器械研发与创新、构建生物医药及高性能医疗器械产业新体系,预计大型影像设备、高值医疗耗材等高性能医疗器械将成为未来政策扶持重点,为我国医疗器械行业未来的发展带来优势。 目前广泛应用的心脏支架为金属材质,植入人体后将永久存在。可降解支架的材质为可吸收高分子材料,其功能类似永久性金属支架,通过打开心脏内被堵塞的冠状动脉、恢复血流以缓解冠心病症状。这种支架在植入人体后会在一定时间内逐渐降解,因此不会在体内留下任何异物,从而为今后可能的进一步治疗提供更多选择,所以被认为是人类心脏支架发展史上继球囊扩张术、金属裸支架、药物洗脱支架后的第四次革命。 可降解支架的大时代必将来临: 第一,我国已在可降解支架植入手术中积累了较多的经验。 目前市场主流的可降解支架Xinsorb(葛均波院士团队)、NeoVas(韩雅玲院士团队)、Firesorb(高润林院士团队)均由国内心血管权威专家领衔进行临床试验,具备良好的学术推广基础;国内有多个医院的心内科大夫参与了可降解支架的临床试验,大多数临床试验的结果表现优异,在医生中的认可度较高,并总结出了不少植入经验,例如血管直径适中(2.25mm≤QCARVD≤3.75mm)、严格遵守PSP原则(充分预处理病变、选择合适大小的支架、后扩张支架,最好有腔内影像学指导)、延长抗凝时间等。 第二,可降解支架的植入费用未来将会逐步降低。 我们预计未来随着各地医保政策对支架手术报销政策的完善,可降解支架的植入费用会逐步降低并得到广泛应用。

生物医用材料产业发展现状及思考

实用标准文案 生物医用材料产业发展现状及思考生物医用材料是用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官或增进其功能的一类高技术新材料,与人类的健康息息相关。随着经济发展水平提高,大健康概念日趋升温,加之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,当代生物医用材料产业已经成为快速发展的高科技新兴产业。 一、生物医用材料及其产业概述 生物医用材料又称为生物材料,其传统领域主要包括支持运动功能人工器官(骨科植入物、人工骨、人工关节、人工假肢等),血液循环功能人工器官(人工血管、人工心脏瓣膜等),整形美容功能人工器官、感觉功能人工器官(人工晶体、人工耳蜗等)等,新型领域主要包括分子诊断、3D打印等。 生物医用材料的特征主要包括:安全性、耐老化、亲和性,及物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。同时,便于消毒灭菌、无毒无热源,不致癌不致畸也是必须考虑的。对于不同用途的材料,其要求各有侧重。其产业特征包括:低原材料消耗、低能耗、低环境污染、高技术附加值,高投入、高风险、高收益、知识与技术密集。 二、生物医用材料及其产业发展现状 (一)市场分析

2016年全球生物医用材料市场规模为709亿美元,预计 2021年将达到1491.7亿美元,2016~2021年的复合年增长率为16%。骨科植入材料和心血管材料是生物医用材料市场占比最高的两个细分领域,其中骨科植入材料占据了全球生物医用材料市场的头把交椅,市场占有率为37.5%。心血管材料占据生物医用材料市场的36.1%。其他的主要细分领域还包括牙科材料、血液净化材料、生物再生材料和医用耗材。 (二)竞争态势 全球生物医用材料和制品持续增长,美国、欧盟、日本仍然占据绝对领先优势。2015年,在全球医疗器械生产和消费方面,美国、欧盟、日本的市场占比分别为41%、31%和14%。美国的生物医用材料产业集聚于技术资源丰富的硅谷、128 号公路科技园、北卡罗来纳研究三角园,以及临床资源丰富的明尼阿波利斯及克利夫兰医学中心等;德国聚集于巴州艾尔格兰、 图林根州等地区;日本聚集于筑波、神奈川、九州科技园等。 图1:主要国家生物医用材料销售收入占全球医疗器械市场比例分析 - 2 -

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

(汽车行业)汽车车身新材料的应用及发展方向

汽车车身新材料的应用及发展趋势 现代汽车车身除满足强度和使用寿命的要求外,仍应满足性能、外观、安全、价格、环保、节能等方面的需要。在上世纪八十年代,轿车的整车质量中,钢铁占80%,铝占3%,树脂为4%。自1978年世界爆发石油危机以来,作为轻量化材料的高强度钢板、表面处理钢板逐年上升,有色金属材料总体有所增加,其中,铝的增加明显;非金属材料也逐步增长,近年来开发的高性能工程塑料,不仅替代了普通塑料,而且品种繁多,在汽车上的应用范围广泛。本文着重介绍国内外在新型材料应用方面的情况及发展趋势。 高强度钢板 从前的高强度钢板,拉延强度虽高于低碳钢板,但延伸率只有后者的50%,故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。当下的高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素,经各种处理轧制而成,其抗拉强度高达420N/mm2,是普通低碳钢板的2~3倍,深拉延性能极好,可轧制成很薄的钢板,是车身轻量化的重要材料。到2000年,其用量已上升到50%左右。中国奇瑞汽车X公司和宝钢合作,2001年在试制样车上使用的高强度钢用量为262kg,占车身钢板用量的46%,对减重和改进车身性能起到了良好的作用。低合金高强度钢板的品种主要有含磷冷轧钢板、烘烤硬化冷轧钢板、冷轧双相钢板和高强度1F冷轧钢板等,车身设计师可根据板制零件受力情况和形状复杂程度来选择钢板品种。含磷高强度冷轧钢板:含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱盖升板,也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为:具有较高强度,比普通冷轧钢板高15%~25%;良好的强度和塑性平衡,即随着强度的增加,伸长率和应变硬化指数下降甚微;具有良好的耐腐蚀性,比普通冷轧钢板提高20%;具有良好的点焊性能;烘烤硬化冷轧钢板:经过冲压、拉延变形及烤漆高温时效处理,屈服强度得以提高。这种简称为BH钢板的烘烤硬化钢板既薄又有足够的强度,是车身外板轻量化设计首选材料之壹;冷轧双向钢板:具有连续屈服、屈强比低和加工硬化高、兼备高强度及高塑性的特点,如经烤漆后其强度可进壹步提高。适用于形状复杂且要求强度高的车身零件。主要用于要求拉伸性能好的承力零部件,如车门加强板、保险杠等;超低碳高强度冷轧钢板:在超低碳钢(C≤0.005%)中加入适量的钛或铌,以保证钢板的深冲性能,再添加适量的磷以提高钢板的强度。实现了深冲性和高强度的结合,特别适用于壹些形状复杂而强度要求高的冲压零件。 轻量化迭层钢板 迭层钢板是在俩层超薄钢板之间压入塑料的复合材料,表层钢板厚度为0.2~0.3mm,塑料层的厚度占总厚度的25%~65%。和具有同样刚度的单层钢板相比,质量只有57%。隔热防振性能良好,主要用于发动机罩、行李箱盖、车身底板等部件。铝合金 和汽车钢板相比,铝合金具有密度小(2.7g/cm3)、比强度高、耐锈蚀、热稳定性好、易成形、可回收再生等优点,技术成熟。德国大众X公司的新型奥迪A2型轿车,由于采用了全铝车身骨架和外板结构,使其总质量减少了135kg,比传统钢材料车身减轻了43%,使平均油耗降至每百公里3升的水平。全新奥迪A8通过使用性能更好的大型铝铸件和液压成型部件,车身零件数量从50个减至29个,车身框架完全闭合。这种结构不仅使车身的扭转刚度提高了60%,仍比同类车型的钢制车身车重减少50%。由于所有的铝合金都能够回收再生利用,深受环保人士的欢迎。根据车身结构设计的需要,采用激光束压合成型工艺,将不同厚度的铝板或者用铝板和钢板复合成型,再在表面涂覆防具有良好的耐腐蚀性。 镁合金 镁的密度为1.8g/cm3,仅为钢材密度的35%,铝材密度的66%。此外它的比强度、比刚度高,阻尼性、导热性好,电磁屏蔽能力强,尺寸稳定性好,因此在航空工业和汽车工业中得到了广泛的应用。镁的储藏量十分丰富,镁可从石棉、白云石、滑石中提取,特别是海水的

血管支架分类

血管支架分类 金属支架 缺点: 血液相容性不佳; 持续性机械牵拉; 异物炎性反应; 血管内皮细胞功能受损. (金属裸支架) 金属可降解血管支架 可降解金属材料取材范围相对狭窄,主要围绕人体体液中金属离子的各种成分进行调配,或添加少量稀有金属来改善其力学性能。

缺点:生物降解性能,生物相容性不理想; 随支架质量下降,支撑性能亦减少。 聚合物支架 优点:聚合物支架与血管壁的相容性好于金属支架; 可避免后期的内膜增殖,特别是可降解的聚合物支架。 缺点:聚合物支架的径向力比金属支架小,因此需要更大的支撑厚度,从而造成支架体积较大,无法达到远端小血管; 置入时无法用气囊将其完全扩张,不得不使用加热的方法,对血管造成潜在的危险;较大的回弹力; X射线示踪性不理想,聚合物材料密度低于金属材料,无法在X射线下清晰显影,通常是借助输送器的金属定位标志做参照; 复查不便. 涂层支架 涂层支架( coated stents)就是将具有良好生物相容性的材料,通过特殊涂覆技术包被于金属支架表面,隔绝金属支架与血管组织的接触,抑制血小板的聚集。 主要的涂层支架有金属涂层支架、生物可降解膜被覆金属支架,此外还有PC涂层支架、碳化硅涂层支架、碳分子涂层支架、多聚物涂层支架、静脉覆盖支架等 金属涂层支架 缺点:金属有较高的表面电位和吸附负性粒子,有致血栓特性; 实践证明金、银、铜覆盖支架并不能解决新生内膜增殖和致血栓形成的问题。 生物可降解膜被覆金属支架 优点:血栓源性小,炎性反应轻微; 较好的血管支撑力; 减少支架再狭窄和内膜增殖; 提高了支架的生物相容性; 不存留异物,安全、无毒;血栓形成、异物反应及新生内膜增生少,内皮化更完全; 可抑制早期的血栓形成和晚期的新生内膜增生研究较多的是纤维蛋白被覆的支架; 可减少新生内膜增生及减少异物反应,使局部血管结构保持完整,减少再狭窄的发生率.缺点: 机械强度、体积及所载药物的释放速度等方面还不能完全适应临床需要; 相较于金属材质,相对力学强度普遍较低; 可降解高分子血管支架的弹性回缩普遍较大,适合做成自膨胀型; 其降解产物的积累会引起引起局部炎症反应

了解第四代心脏生物可降解支架介绍

第四代心脏生物可降解支架介绍 目前国外服务体系最完善的海外就医全程服务司。杭州五舟医院管理有限司致力于为国内患者提供国外权威医院推荐、国外权威专家预约、出国看病病情材料收集整理、病历材料的医学翻译、病历材料邮寄、国外医院邀请函及费用预估函的翻译、医疗签证的办理、机票住宿预订、出国前指导、国外看病期间的接机住宿及看病接送、国外就医全程医学翻译、在国外期间的生活翻译陪同及护工陪同安排、归国后的病情跟踪、国外药品邮寄、医院费用账单折扣申请等一站式服务。 近日上海患者李先生通过五舟前往第四代可降解支架创实地,英国最大的心肺医院皇家布朗普顿医院进行了可降解支架手术。具体就医流程可以到杭州五舟医院管理有限公司网站查看。 第四代冠脉支架 1977年,Gruentzig医生进行世界第一例经皮冠脉血管成形术。 1986年,Jacques Puel和Ulrich Sigwart置入了人类第一例冠脉内支架。 1994-1997年间,各种支架不断问世,经皮冠脉血管球囊成形术进入了金属裸支架时代。至1997年,全球有超过100万的患者接受了该治疗。 2003年,美国FDA批准使用由J&J公司生成的第一个药物洗脱支架。 2004年,美国BSC公司生产的Taxus药物洗脱也应用于临床,和Medronic公司生产的Endeavor支架一起,标志着冠脉介入治疗进入到药物洗脱支架时代。 2008年,来自英国皇家布朗普顿医院的Carlo Di Mario教授等人率先在全球发起了一项针对可降解支架研究的试验,4年后2011年底,国际著名医学杂志《柳叶刀》第一时间报道了这项备受全球瞩目、在冠脉介入领域具有革命性意义的试验结果,结果证明完全可降解支架的操作成功率达到了100%,无支架血栓事件。 2012年,完全生物可降解支架正式在欧洲等地上市,预示着金属不可降解药物支架的彻底终结。 作用机理 支架的比较

生物医学材料发展回顾与展望

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

国内外焊接材料的应用及发展趋势

国内外焊接材料的应用 及发展趋势 集团标准化小组:[VVOPPT-JOPP28-JPPTL98-LOPPNN]

国内外焊接材料的应用及发展趋势 沈阳工业大学材料科学与工程学院 摘要:焊接材料是焊接行业中一个重要分支。随着焊接技术的发展,国内外焊接材料的生产和使用也得到了长足的进步。本文简单介绍国内外的钢材、焊接材料的应用状况,进而分析了焊接材料的应用领域,总结出我国焊接的材料发展中存在的问题及应对策略。 关键词:焊接材料;应用;发展趋势 1国内外钢材及焊接的应用现状 钢产量是衡量一个国家综合经济实力的重要指标,钢铁工业是中国工业进程中的支柱产业。表1为世界主要国家的钢产量数据。从表中数据可以发现,从2001年开始我国的钢产量已经跃居全球第一,从2001年到2008年钢产量已经提高了3倍多,这样的增速明显高于其他国家。这主要是由于中国的经济持续高速增长,拉动了钢铁工业的快速发展,带动了中国钢铁的生产和消耗。但与中国钢产量全球第一形成鲜明的对比的是中国也是钢材进口大国,尤其是特种性能、高强度钢材的大量进口,因此中国钢材巨大产量,并没有给中国带来巨大的经济效益。

(数据来源:中国钢材贸易网) 焊接是一种将材料永久性连接,并成为具有给定功能结构的制造技术。几乎所有的产品,从几十万吨巨轮到不足1克的微电子元件。在生产制造中都不同程度地应用焊接技术。焊接已经渗透到制造业的各个领域,直接影响到产品的质量、可靠性和寿命以及生产的成本、效率和市场反应速度。焊接技术包括焊接材料、设备和工艺等相关内容,而其中焊接材料是焊接技术发展的基础,所以焊接材料的应用和发展影响着焊接技术的发展。 钢材产量和快速升高又拉动了中国焊接材料产业的强劲发展,钢材的产量、品质及发展趋势直接决定了焊接行业的可持续发展及焊接技术的发展方向。2006年,按国际钢材协会统计,全世界钢产量12.39亿吨,按有 关资料综合测算,焊材的消费量应为钢材总量的0.6%--1.6%,全世界焊接材料约为600多万吨,因此,2006年中国钢产量占全世界钢产量的34%[2],中国焊接材料产量占全世界焊接材料产量的50%左右。但是中国焊接材料的种类和分布不是很平衡[3,4],见表2-表3。

心脏支架术后注意事项

冠心病患者在接受冠脉介入治疗(经皮冠状动脉脉球成形术或支架置入术)后,冠状动脉管腔狭窄或闭塞得以解除,缺血部位心肌供血大大改善,患者心绞痛发作可明显减轻或消失,部分患者可恢复到发病前的正常生活、工作、社交状态。但冠脉介入治疗后并不是说冠心病就治愈了,药物支架也不是万能的。患者经冠脉介入治疗后,还必须进行相应的辅助治疗,加强自我护理,防止再狭窄的发生,以保持冠脉管腔的长久通畅。这些治疗即所谓冠心病的二级预防措施。 1)改变主活方式 a.适当运动 冠脉介入治疗之后,患者不要整天卧床、静坐,而应在医生指导下适当运动。规律性运动有助于保持冠脉管腔通畅,促进缺血区心肌侧支血管生长。一般来说,术后活动水平应根据术前的身体状况、活动习惯、手术后的心脏情況和所处的环境不同而定,提倡进行有氧运动,如散步、做保健操、打太极拳等。 注意:运动必须适当,做任何运动前请请教您的医生。 b.改变饮食 良好的饮食结构和饮食习惯有助于控制血脂和血压,从而防止冠脉再狭窄的发生。冠脉介入治疗之后, 应以清谈饮食为主, 蛋白质应该以鱼类为主,切忌暴饮暴食或进食过饱。多吃新鮮蔬菜、水果、瘦肉、鸡、鸭、兔、魚肉、豆制品和奶制品等。不宜常吃或大量吃动物内脏、鱿鱼、蟹黄、蛋黃、以及煎、炸、烧烤等食品。 c.保持情绪稳定避免大喜大悲或精神抑郁 文献资料表明,冠心病患者一旦确诊后,均有不同程度的心理压力,这样会加快动脉硬化病变进展,增加心脏突发事件的发生。 2)治疗冠心病主要危险因素 a.积极治疗糖尿病, 对冠心病合并糖尿病患者,空腹血糖或餐后血糖均应控制在正常水平。 b.控制血压,高血压患者应在医师指导下用药,将血压控制在140/90mmHg以下。 c.降低血脂, 将血总胆固醇水平降至180mg/dl以下, 低密度脂蛋白降至100mg/dl以下, 甘油三脂降至170/dl以下。 3)控制体重 体重的控制不仅有利于降低血脂,控制高血压,还可以减轻心脏的负担,从而防止冠心病的复发。 4)戒烟 5)服用抗氧化或防动脉硬化药物 阿司匹林可抑制血小板聚集,同时具有抗炎、抗氧化作用,有助于动脉粥样硬化的防治。他汀类药物,该类药除可降低血胆固醇,还可升高高密度脂蛋白外,具有稳定冠脉动脉硬化斑块、抗炎、保护血管内皮的作用,可减少心脏突发事件的发生。 冠脉支架就是通过介入的方法将冠状动脉狭窄的部位扩张后放入一个金属支架支撑狭窄部位,使狭窄的血管壁向外扩张,支架置入后,新生的内皮细胞逐渐覆盖于支架表面,使支架最终被完全包埋于血管壁内,支撑血管保持持续开放状态,保持冠状动脉的畅通。

生物材料的发展现状与展望_综述_汤顺清

生物材料的发展现状与展望(综述) 汤顺清, 周长忍, 邹 翰 (暨南大学生物医学工程研究所,广东广州510632) [摘 要] 概述了生物材料发展的三阶段,即惰性生物材料阶段(替代修复)、生物材料生物 化阶段、组织工程支架材料阶段.指出目前组织工程的研究为生物材料提供了极大的发展机 会:人们在可降解吸收生物材料研究方面取得了越来越多的成绩,认为天然可降解高分子材 料是组织工程用支架材料研究的重点.同时现阶段克隆技术等也为生物材料及组织工程的发 展提出了挑战. [关键词] 组织工程; 生物材料; 降解; 吸收 [中图分类号] R318.08 [文献识别码] A [文章编号] 1000-9965(2000)05-0122-04 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[1].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.早在公元前3500年,古埃及人就利用棉花纤维、马鬃做缝合线;16世纪开始用黄金板修复颚骨,陶材做齿根;用金属固定内骨板以及用金属种植牙齿等.随着医学以及材料学的发展,尤其是新型材料的研究开发成功,如20世纪40年代高分子材料的大力发展,为生物材料的研究与应用提供了极大的发展机会.目前可以说从人体天灵盖到脚趾骨、从内脏到皮肤,从血液到五官,除了脑以及大多数内分泌器官外,都可用人工器官来代替.医学水平的提高以及人类生活质量的改善,也促进了生物材料的发展.作者根据发展水平和产业化状况,把生物材料分为三个发展阶段:一惰性生物材料,即材料与组织细胞无界面作用;二生物材料的生物化,即材料与组织细胞亲和性改善,关注界面间的相互作用;三组织工程支架材料,不仅关注材料与组织细胞的亲和性,还关注材料本身的成型、力学性能和降解能力.下面分别讨论这三个阶段生物材料的研究状况和发展前景. 1 惰性生物材料 惰性生物材料是指对人体组织化学惰性,其物理机械和功能特性与组织匹配,使材料在应用过程中不致产生不利于功能发挥和对其它组织影响的反应,特别是与组织接触或短(长)时间不产生炎症或凝血现象,无急性毒性或刺激反应,一般无补体激活产生的免疫反应[2]的一类功能材料.这类材料的应用基于对材料本身性能的全面了解,是人类最早、最广泛应用的生物材料. 目前惰性生物材料主要品种有金属材料、非金属材料、有机高分子材料以及复合材料.金属材料主要集中在不锈钢、钛、金、银等基体金属及钴、镍、银-汞合金;非金属材料主要有氧化铝、氧化锆、氧化硅、氧化镁、氧化钛、铝酸钙等陶瓷材料;有机高分子材料品种多,应用最为广泛,它有聚乙烯、聚丙烯,聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚氨酯、硅橡胶、天然橡胶、碳纤维、聚砜纤维、聚丙烯中空纤维、吸附树脂等;复合材料主要有纤维增强聚合物材料或金属-陶瓷复合材料[3].这些材料可用于人工血管、人工角膜、人工瓣膜、人工心脏及心脏辅助设备、心脏补片、人工晶状体、人工中耳骨、人工食道、喉、乳房、肾、肝、胰、胆道、输尿管、阴茎、皮肤、承力骨、颅骨、关节,以及医疗辅助设备如医用插管、输液管、输血管、手套、避孕套、绷带、止血海绵、组织黏结剂等. [收稿日期] 2000-09-15 [作者简介] 汤顺清(1968~),男,湖北监利人,副研究员,博士. 第21卷第5期2000年10月 暨南大学学报(自然科学版) Journal of Jinan University (Natural Science ) Vol .21No .5 Oct .2000

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