生物医用材料的历史

生物医用材料摘要：生物医用材料(Biomedical Materials)，又名生物材料(Biomaterials)，是一类具有特殊性能，应用于生物体疾病的诊断、治疗、康复和预防，以及替换生物体组织、器官、增进或恢复功能，诱导再生的材料。

它是研究人工器官和医疗器械的基础，是当代材料学科的重要分支，随着生物技术的蓬勃发展和重大突破，生物医用材料已成为科学家研究和开发的热点。

生物材料的特征之一是生物功能性(biofunctionality)，即能对生物体进行诊断、治疗或修复；二是生物相容性(biocompatibility)，即不引起生物组织血液等的不良反应。

关键词：生物医用材料、生物医用金属材料、生物医用高分子材料、生物医用无机非金属材料或生物陶瓷、生物医用复合材料、生物医用衍生材料自古以来，人类就不断的与疾病就不断的与病魔作斗争，生物医用材料是人类与疾病作斗争的有效工具之一。

在不同的历史时期，生物医用材料被赋予了不同的意义，在现代医学上有着举足轻重的医用地位。

生物医用材料作为临床广泛应用的医疗用品，它具有以下较高的基本要求：无毒性、不致癌、不致畸和不引起人体细胞、组织和器官发生突变；与人体组织相容性好，不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；具有与天然组织相适应的物理机械特性；针对不同的使用目的具有特定的功能。

生物医用材料可以按照来源、性质、应用部位、使用要求和材料的类型进行不同类型的分类。

下面我将从材料类型说一下：1.生物医用金属材料生物医用金属材料，就是外科用金属材料及生物医学手术中使用的合金或金属，属于惰性材料，具有较高的抗疲劳性能和机械强度、又有较好的生物力学特性。

目前广泛应用与外科辅助器材、人工器官、软硬组织等方面。

因为具有广泛的应用，所以它有较高的性能要求：（1）机械性能：要有足够的强度和韧性，适当的弹性与硬度，良好的抗疲劳性（金属材料的疲劳：材料、零构件在循环应力或循环应变作用下，在一处或几处逐渐产生局部永久性累积损伤，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程。

医用高分子材料历史与发展摘要：本文介绍了医用高分子材料的种类、特点，并介绍了人体可吸收医用高分子材料、智能性生物医用高分子材料等的发展现状和趋势，对全面了解医用高分子材料的应用及发展将会有一定的帮助。

关键词：医用塑料；医疗器械；生物可降解材料；缝合线；人体组织工程材料Abstract：In this paper, the types of medical polymer materials、characteristics and processing technologieswere introduced, the development and trends were also involved. Degradable organisms materials play an important role in medical field．111e materials can be usedas medical suture，bonesetting material，body tissue rebuilding material ，medical paper，wounddressing and so onKeywords: medical plastics; medical equipment; biological degradability material，medical suture，bod y tissue rebulding material一、医用高分子材料历史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)。

第一章生物材料1、什么是生物医用材料？系统研究材料的结构和性能与生物功能之间的关系，尤其关注材料的种类和表面结构与细胞、蛋白以及一些生物大分子之间的相互作用机制。

第一代：生物惰性（1950-1980）第二代：生物活性或生物可吸收性（1980-1990）第三代：生物活性和生物可吸收性（1990-2000）第四代：组织工程材料、纳米生物材料（2000-至今）2、生物材料和其他材料相比的特点是什么？3、你认为研发一种具有临床应用前景和市场竞争力的生物材料制品关键要考虑哪些方面？答：研发一种具有临床应用前景和市场竞争力的生物材料制品是一个复杂而具有挑战性的任务。

以下是一些关键方面，需要在研发过程中仔细考虑：1.生物相容性和安全性：与生物体的相容性：材料应当对人体组织具有良好的相容性，避免引发免疫反应或排斥反应。

安全性评估：进行全面的安全性评估，包括细胞毒性、炎症反应等，确保材料对人体没有不良影响。

2. 功能性与性能：设计具体功能：根据应用需求，确定生物材料应具备的具体功能，如支持细胞生长、促进组织再生等。

稳定性与可控性：考虑材料的稳定性和可控性，以确保在不同环境和条件下都能维持预期的性能。

3. 可降解性与生物降解产物：可降解性设计：如果适用，考虑设计可降解的材料，以避免二次手术和潜在的并发症。

生物降解产物：研究生物降解产物的性质，确保它们不会对周围组织造成不良影响。

4. 制备工艺和成本：可扩展的生产工艺：考虑材料的制备工艺，确保可扩展到大规模生产，降低成本。

成本效益：在研发的早期阶段就要考虑成本效益，以确保最终产品在市场上具有竞争力。

5. 合规与标准：符合法规：确保研发过程符合相关的法规和伦理规范，保障临床试验和市场上的合规性。

标准遵循：遵循行业和国际标准，以提高产品的可比性和可信度。

6.临床可行性与效果验证：临床可行性研究：进行合适的临床前研究，验证生物材料的可行性和预期效果。

临床试验：在临床试验中验证生物材料的安全性和有效性，获取可靠的临床数据。

生物质材料的发展历史论文生物质材料是指来源于植物、动物和微生物的可再生有机材料。

这些材料在人类历史上扮演着重要的角色，从石器时代的木材和骨头制品，到现代生物质纤维和生物塑料，生物质材料一直在人类文明的发展进程中发挥着重要作用。

生物质材料的发展可以追溯到古代文明。

在古代，人们使用木材、骨头和皮革来制作工具、武器和建筑材料。

随着工业革命的到来，人们开始大规模利用煤炭、石油等化石能源，导致对生物质资源的利用减少。

然而，随着环境问题的日益突出，人们开始重新审视生物质资源的潜力。

20世纪末和21世纪初，生物质材料得到了更广泛的关注和研究。

生物质材料的发展历程可以分为几个重要阶段。

第一阶段是生物质资源的再利用。

在20世纪80年代，人们开始着手研究和开发生物质能源，生物质燃料和生物质发电成为研究的热点。

这一阶段的成果为后续的生物质材料研究奠定了基础。

第二阶段是生物质纤维材料的发展。

随着环境保护理念的普及和可持续发展的要求，人们开始关注生物质纤维材料的利用。

木质纤维、竹子、麻类植物等被广泛应用于纸张、纺织品和建筑材料等领域。

第三阶段是生物质塑料和生物质复合材料的崛起。

随着塑料污染问题的突出和对石油资源的担忧，生物质塑料和生物质复合材料成为替代传统塑料的研究热点。

利用生物质资源制备的塑料和复合材料具有良好的可降解性和可再生性，对环境友好。

第四阶段是生物质材料的多功能化和高值化。

随着生物技术和材料科学的发展，生物质材料的功能不断拓展，出现了一系列具有特定功能的生物质材料，如生物医用材料、生物传感器等。

同时，生物质材料的高值化利用也成为研究的热点，例如利用生物质资源制备高性能纳米材料、生物质能源材料等。

总的来说，生物质材料的发展经历了从资源再利用到高值化利用的演变过程。

未来，随着科技的不断进步和人们环境保护意识的提高，生物质材料将会迎来更加广阔的发展前景，为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。

在当今社会，生物质材料不仅是一种替代传统材料的选择，还被视为可持续发展的战略性材料。

钛合金材料在生物医学方面的应用信息43常晨2140502056钛合金材料在生物医学方面的应用信息43 常晨2140502056内容摘要：生物医用钛合金材料已经成为全世界外科植入材料以及各种医疗器械产品生产所需的主要原材料。

本文简略介绍了生物医用钛合金材料的发展历史，以及生物医用钛合金材料及制品的研发、生产及其在生物医学工程领域的具体应用现状，分析了现在生物医用钛合金材料及制品在研发、生产、应用等方面的问题，并就此提出大体发展方向。

关键字：钛合金材料生物医用材料生物相容性性质及应用正文：一、发展历史金属材料是最早用于临床医学的生物医用材料，金属材料用于人体修复已有数百年的历史，早在18 世纪后期，Fe、Au、Ag、Pt 等金属就已经用于人体断骨固定。

与高分子材料、陶瓷材料等其他材料相比，金属材料作为医用材料具有强度高、韧性良好及加工性能好等特点，目前用于外科植入物和矫形器械的金属材料主要包括不锈钢、钴基合金和钛合金三大系列，它们占整个生物材料产品市场份额的40% 左右。

然而在人体环境内，不锈钢和钴基合金会溶出Ni、Cr 和Co 等元素，对人体产生毒副作用。

另外，不锈钢及钴基合金的弹性模量与人体骨骼相差略大，容易对骨骼产生较大伤害最终导致植入后松动或断裂。

钛合金由于其优良的耐腐蚀性与良好的生物相容性已广泛应用于人体硬组织的缺损、创伤和疾病等修复、矫形及替代等治疗。

20 世纪中叶以来，以钛合金为主的医用金属材料开始在人体硬组织的外科植入及人体软组织的介入治疗方面显示出独特而神奇的疗效，而钛合金人工关节、牙种植体、血管内支架和心脏瓣膜等具有典型代表性的医疗器械产品的问世，对医学的发展具有划时代的意义和革命性贡献，使得临床治疗从初级的简单“修复、矫形”治疗上升到更高层次的组织与器官的“替代式”治疗，极大改善和提高了人们的生活质量，克服了以往重大疾病只能单纯依靠药物治疗的不足。

二、分类及特点生物医用钛合金材料是专指用于生物医学工程的一类功能结构材料，主要用于外科植入物和矫形器械等产品的生产和制造。

生物医用材料的发展与应用随着人口老龄化和现代人的生活方式的变化，人类普遍由于疾病和年龄等原因导致身体器官的机能减弱，从而导致健康问题，因此，用于替换劣质器官的生物医用材料越来越成为了研究的重点领域。

生物医用材料是指采用合成材料、天然材料或天然合成材料进行人体组织工程修复或器官替代的材料。

研究生物医用材料的目的是为了将其应用于疾病治疗和人体器官替换等领域，不仅可以弥补器官难以自我修复的缺陷，还能为患者提供更好的治疗效果。

生物医用材料的发展一直是一个快速的领域，不断有新的方法和技术被开发出来，创造了许多新型材料，使其功能更为丰富和有效，以满足治疗需要。

一、生物医用材料发展的历史生物医用材料发展始于20世纪60年代左右。

20世纪初，在德国医生钦菲尔德Aleksandr Gavrilovich推出了将橡胶物品移植到病人身上的创新性想法。

此后的几十年中，许多生物医用材料被制备出来，例如：人工心脏瓣膜、人工角膜和人工骨髓等等。

这些材料都是从天然或非天然的材料中提取出来的。

1990年代初，随着生物工程技术的发展和基因工程的应用，研究人员开发出了纳米和微米级别的生物材料。

可以单独定制，以便在人体中使用。

通过微小化的材料的应用时间、因其与人体组织的相容性和抗氧化性，能够极大地降低出现副作用和器官排斥的概率。

二、生物医用材料的应用生物医用材料已经被广泛应用于器官代替、植入心脏瓣膜、眼角膜、骨骼修补、牙科修复和全身组织工程等领域。

1、植入心脏瓣膜传统的心脏瓣膜移植手术已经存在了几十年，虽然很有效，但它也有一系列的问题，例如：长时间对患者有心理上的压力，有感染的风险等等。

一个新的选择是使用人工瓣膜来替换不良的心脏瓣膜。

在这种情况下，外科医生可以更改患者的重塑，以确保瓣膜更贴合。

与传统的心脏瓣膜移植手术相比，人工瓣膜的风险更小，恢复期短，并且反复植入的可能性也较低。

2、眼角膜移植在患有角膜疾病或休克时，角膜组织通常会遭受损害。

生物材料的发展现状生物材料是指能够用于医学领域，与生物体接触，和生物组织相容、无毒副作用及能被组织吸收代谢的材料。

在医疗领域、生命科学领域和材料科学领域中有着广泛的应用。

本文将介绍生物材料的发展现状。

一、生物材料的历史生物材料的发展可以追溯到古埃及时期。

在埃及的金字塔中，有这样一段历史：埃及人善于使用动物骨头、象牙等材料来制作人工骨骼、假牙齿等物品，并经过多年的实验和改进，慢慢地生成了一种人工骨材料。

在古代，人们对这些生物材料的研究主要集中在对它们的安全性和可行性进行探讨。

1、金属材料：铁、钴、钛、锆等材料具有优异的生物兼容性和生物力学性能，可以用于制作人工关节、人工骨等。

2、聚合物材料：聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）、聚乳酸（PLA）、聚羟基乙酸酯（PVA）等可以用来制作各种医疗器械。

3、无机材料：氧化锆、氧化铝等可以用于制作牙科修复器材。

1、人工关节：随着老龄化人口的增加以及运动损伤和关节疾病的发生，人工关节的需求量逐年增加。

金属和聚合物等生物材料广泛应用于人工关节的制造中，能够减轻患者的疼痛，并恢复患者的运动能力。

2、牙科修复：无机材料如氧化锆、氧化铝等可以应用于牙科修复中，如制作牙冠、牙桥、人工牙根等。

还可以应用于口腔种植，可以代表患牙的功能。

3、医用纤维：能够快速愈合伤口和组织修复的纤维材料，广泛应用于手术医疗领域。

聚乳酸和聚己内酯等聚合物材料，以及胶原蛋白和明胶等蛋白材料，都可以作为医用纤维的补充。

4、生物传感器：生物信息通过传感器转换成电信号，能够实时监测人体生命信号和生化指标数据，能够实现无创检测，有望成为未来医疗诊断和疾病预防的重要工具。

5、再生医学：再生医学是利用干细胞、生物制品和生物材料等技术来修复受损组织的医学领域，广泛应用于神经再生、心血管再生和软骨再生等领域，成为当今医学发展的热点之一。

1、生物降解性目前的生物材料往往需要进行人为置入，如果可以制造出一种能够自然降解的生物材料，就可以避免二次手术。

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Bi g-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臵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］。

医用高分子材料09工艺试点董鑫一．摘要。

医用高分子材料的简介：医用高分子材料是生物医用材料的一个重要组成部分，是一类用于诊断、治疗和器官再生的材料，具有延长病人生命、提高病人生存质量的作用，生物医用材料的发展历史、医用高分子材料的来源和已经取得的一些实际应用。

生物医用材料是人工器官和医疗器械的基础，迄今已有几千年的发展历史，而生物医用高分子作为生物医用材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料，鉴于其具有原料来源广泛、可以通过分子设计改变结构、生物活性高、材料性能多样等优点，是目前发展最为迅速的领域，已经成为现代医疗材料中的主要部分。

二.关键词发展过程及应用领域; 组成材料；在医学上的用途；未来的发展2.1发展过程及应用领域：人类使用高分子材料的历史，可以追溯到7000年前。

我国浙江省余姚县出土的河姆渡文化遗址中（距今7000年），发现了涂有大漆的木碗，我国西汉时期（公元前200年至公元8年）已有麻布增强大漆树脂而成的脱胎漆器技术，这应是世界上最早的“树脂基复合材料”。

蚕丝的使用可以追溯到4－5千年前，在浙江吴兴出土了中国4－5千年前的蚕丝织物。

考古发现，我国于西汉时期已出现造纸技术，使用原料是蚕丝渣，麻布，公元105年（东汉）蔡伦发明“造纸”只是造纸术的进一步改进。

造纸术于公元8世纪左右才传入阿拉伯并进一步传入欧洲。

由天然高分子化学改性或由人工合成探索新高分子材料的近代高分子材料研究始于19世纪中页。

1844年Goodyear（美国）发明的天然橡胶硫化技术，开创了近代的高分子材料研究。

1868年出现了硝基纤维素酯用樟脑作增塑剂，制赛璐珞的技术，从而出现了塑料。

1890年出现了硝基纤维素酯用乙醇做溶剂湿法纺丝的成纤技术，从而出现了人造纤维。

1895年左右出现了用帆布增强硫化橡胶制轮胎的技术，这是首次出现的近代技术的复合材料。

1905年出现纤维素以碱性二硫化碳为溶剂制造粘胶丝技术。

1907年出现了酚醛树脂合成技术，并与1910年实现工业化生产，用于制造电工绝缘材料（俗称电木）。

生物医学材料的历史发展和进展生物医学材料是指作为医疗器械或人工器官替代品而在人体内使用的材料，包括了人造关节、人造血管、心脏起搏器、牙齿修复材料等等。

随着医学技术的不断发展，生物医学材料的使用范围不断扩大，许多病症也得到了更好的治疗。

下面就让我们来了解一下生物医学材料的历史发展和进展。

一、生物医学材料的发展史早在公元前2700年，在巴比伦和古埃及，人们就已经开始使用木制假肢、金属缝线和动物肠衣来治疗伤口和创伤。

随着时代的进步，人们不断探索新的材料，普通的材料逐渐被淘汰。

到了20世纪初，人们才开始初步研究生物医用材料，解决了一些人工器官的制作和人造心脏等问题。

但是，由于材料本身特性、材料与组织承认行交互作用以及应用环境等缘由，反感了材料的应用。

随着技术的不断进步，生物学、材料科学、化学和物理等领域相互交汇碰撞，生物医学材料的质量和设计都得到了显著提高，进而广泛应用于医疗实践。

现如今，生物医学材料已经成为医学上不可或缺的一个重要领域。

二、生物医学材料的分类根据材料的性质，生物医学材料主要分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四种。

金属材料主要指在医学领域中使用的金属，如不锈钢、钛合金、铜等。

陶瓷材料则包括玻璃、陶瓷、陶瓷-复合材料、玻璃-复合材料和各种复合陶瓷等。

高分子材料主要包括Bioabsorbable材料、高密度聚乙烯以及高弹性体。

复合材料则是由不同材料混合而成的一种新材料。

三、生物医学材料的进展随着科技不断进步，生物医学材料也得到了不断的发展，取得许多的进展。

1、生物相容性生物相容性是指材料在人体内的生物相互作用和组织适应性。

一个材料的生物相容性很重要，它能直接影响到健康和生产的成功率。

高质量的生物医学材料在经过一段时间的检验和验证后，不仅能够获得更高的生物相容性，还能提高其使用寿命和安全性。

2、智能材料智能材料是一种潜在的重要医用材料, 它能够对人体环境产生反应并做出响应。

比如，可植入电极的先进生物医学材料使瘫痪人士和神经调节系统疾病患者恢复了运动，再如具有热改性性质的一些生物医学材料，它们能够自动改变形状和大小，为外科手术提供了更大的便利。