纳米生物医用材料75页PPT
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第11章纳米生物医用材料11.1 概述生物医用材料(Biomedical materials)是对生物体进行诊断、治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料,又称为生物材料(Biomaterials)。
它是材料科学技术中的一个正在发展的新领域,其研究涉及细胞生物学、材料科学、工程技术、临床医学等广阔领域。
它可以是天然产物,也可以是合成材料或是它们的结合,还可以是有生命力的活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。
与生物系统直接接合是生物医用材料最基本的特征,如直接进入体内的植入材料、人工心肺、肝、肾等体外辅助装置中与血液直接接触的材料等[1,2]。
随着生物医用材料研究的不断发展,其应用范围也在不断扩大。
例如骨、关节、肌肉等骨骼/肌肉系统修复和替换材料;皮肤、呼吸道等软组织材料;人工心脏瓣膜、血管、心血管内插管材料;血液净化分离的过滤器;为尿毒症患者解毒的透析装置,即人工肾、人工肝脏等;再如组织粘合剂和缝线材料;药物缓释载体材料;临床诊断及生物传感器材料等等。
直至20世纪80年代中期生物医用材料一直被定义为是一种无生命的材料,或惰性材料。
80年代末随着生物技术研究的进展,基于生物衍生材料,特别是与宿主具有同源性的生物衍生材料的成功使用和杂化人工组织和器官的构成,人类已开始将生物技术应用于生物材料的研制。
在材料结构及功能设计中引入生物构架——活体细胞,也就是利用生物要素和功能去构成所希望的材料。
即利用生物技术赋予“无生命”的材料以“生命”功能。
这种新型材料包含有活体细胞、组成细胞的物质,以及细胞产物和模拟细胞生物合成的人工合成物质。
其研究和发展创造了一个新的学科领域,即组织工程学,主要用于人体自身组织和器官的再生与重建。
21世纪的生物医用材料的主要研究内容将是有生命活性的材料,利用生物学原理可以设计和制造的真正仿生的材料[1,2]。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料。