下载文档原格式
生物医学材料的表面改性与功能化随着科技的不断发展，生物医学材料得到了广泛的应用，它们被广泛运用于人体内部和外部，如人体缺陷修复、皮肤的治疗、药物传递等方面。
不过，一个生物医学材料的使用并不仅仅是由组成材料的基础物质决定，更是由它表面所具有的特性所决定。
这里我们就来谈谈生物医学材料的表面改性与功能化。
一、表面改性的概念及其意义表面改性是指通过改变材料表面的化学结构、形貌或物理性质，来调控其表面性质，达到一定的技术要求。
表面改性技术包括化学氧化、还原、气相沉积、物理吸附和离子注入等，它们改性所得到的材料具有了新的功能和特性。
表面改性的意义在于:1. 提高材料的表面能：降低接触角，实现润湿现象，提高润湿性。
2. 改善材料的疏水性能：使液体在材料表面形成凯西效应，达到有效的防水效果。
3. 增加材料的耐磨性：使材料表面更加耐用，延长使用寿命。
4. 给材料具有抗污染性：使材料表面不易被生物质附着，减少污染。
二、生物医学材料的表面改性可以有很多种，做到这一点有很多技术可以选择。
有些表面改性技术不仅可以改变材料表面的化学结构，还可以改变材料表面的电学性质、热学性质等。
这些改性可以增加材料的抗污性、增加生物吸附能力、抑制细胞增生和细胞繁殖等功能。
其中，以下四种生物医学材料表面改性与功能化方法应用最为广泛。
1. 聚合改性聚合改性方法是近年在材料表面改性领域中一种应用广泛的方法。
聚合改性主要是通过表面聚合反应对材料进行改性。
这种表面聚合反应有两种主要类型，一种是原位聚合，在材料表面形成聚合物薄层；另一种是外源聚合，先制备出具有引发剂的活性分子和单体混合体系，然后涂覆在材料表面，通过化学反应在材料表面形成聚合层。
聚合改性的应用范围极广，它可以用于提高生物医学材料表面的亲水性、抗氧化性、耐磨性和抗菌性等。
2. 化学改性化学改性通常是通过与已有材料进行化学反应，以改变材料表面的性质，使其具有特定的功能。
化学改性技术包括氧化、还原、酯化、羧化、磷化等，通过这些反应在材料表面形成新的化学结构，使材料表面具有新的性质和功能。
《生物医用材料》课程教学大纲课程编号：BFMA2004课程类别：专业基础课授课对象：材化部生物功能材料专业大学三年级本科生开课学期：春季学分：3 学分/54 学时主讲教师：孟凤华教授指定教材：巴迪•D.拉特纳等编著、顾忠伟等译校的《生物材料料学：医用材料导论(原书第2版中文版)》，2011。
教学目的：生物医用材料学是生物医学科学中的最新分支学科，是生物、医学、化学和材料科学交叉形成的边缘学科。
生物医用材料学是生物医学工程学的四大支柱之一，因此生物医用材料学是生物医学工程系本科学生必不可少的的一门专业课程。
生物医学材料学是多门学科相互借鉴结合、相互交叉渗透、突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。
本课程较系统的介绍生物医用材料学的基本概念，主要内容，研究现状及发展趋势，力求对生物医用材料学领域所涉及的材料学、化学、生物学、医学的有关知识进行较详细的介绍。
以《生物医学材料学》为主要讲授内容，并结合科研和本学科发展最新动态，补充讲授纳米药物输送、组织工程等新内容。
通过本课程的学习，使学生对生物医用材料学科的内容和知识有一个全面的了解，开拓知识面，为今后的深造和科研打下基础。
概述课时：共1课时教学内容：序言生物材料科学：多学科奋进的科学生物材料的发展历史第1部分材料科学与工程第1章材料性质课时：共2课时教学内容：1.1 引言1.2 材料的本体性质1.3 有限元分析1.4 材料的表面性质和表征1.5 水在生物材料中的作用思考题：1、简述影响材料的本体性质及测定方法。
2、简述材料的表面性质及常用的表面分析方法。
3、水在生物材料中起什么作用？第2章医用材料的种类课时：共12课时教学内容：2.1 引言2.2 聚合物2.3 硅树脂生物材料：历史和化学2.4 医用纤维和生物纺织品2.5 水凝胶2.6 “智能聚合物”作为生物材料的应用2.7 生物吸收及生物侵蚀材料2.8 天然材料2.9 金属2.10 陶瓷、玻璃及玻璃一陶瓷2.11 热解碳——用于长期植入的生物材料2.12 复合材料2.13 无污染表面2.14 医用材料的物理化学表面修饰2.15 纹状和多孔材料2.16 表面固定化生物分子思考题：1、简述生物材料表面修饰的基本技术。
功能高分子材料论文(生物医学方面的应用)摘要：了解生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述国内外生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果，展望对未来的生物医用高分子材料的发展趋势，通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词：功能高分子材料，生物医用高分子材料。
1 生物医用高分子材料的现状生物医用高分子材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换机体中组织、器官或增进其功能的高分子材料,生物医用高分子材料是在高分子材料科学不断向医学和生命科学渗透,高分子材料广泛应用于医学领域的过程中,逐渐发展起来的一类生物材料,它已形成一门介于现代医学和高分子科学之间的边缘科学。
在功能高分子材料领域, 生物医用高分子材料可谓异军突起, 目前已成为发展最快的一个重要分支。
生物医用高分子材料的发展经历了三个阶段，第一阶段始于1937 年,其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料, 如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。
第二阶段始于1953 年, 其标志是医用级有机硅橡胶的出现, 随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚- 氨) 酯心血管材料, 从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。
该阶段的特点是在分子水平上对合成高分子的组成、配方和工艺进行优化设计, 有目的地开发所需要的高分子材料。
目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料,这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段。
其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成, 在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能, 其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度在国外，生物医用高分子材料研究已有50多年的历史,早在1947 年美国已发表了展望性论文。
生物基功能材料专业
生物基功能材料专业是一门涉及生物学、材料学和工程学等多个学科领域的专业。
该专业主要研究以生物材料为基础，应用工程技术手段进行设计、制备和应用的功能性材料。
生物基功能材料专业的研究内容包括生物基材料的性能和特征分析，生物与材料的相互作用研究，生物基材料的制备与改性，生物医学材料的应用以及生物基材料的可持续发展等。
同时，该专业也会涉及到纳米材料、智能材料、仿生材料等相关领域的研究。
生物基功能材料专业的毕业生可以在多个领域和行业工作，例如生物医学工程、生物工程、材料科学与工程、制药等。
他们可以从事新材料的研发、材料性能测试与分析、材料制备与改性等工作，也可以在医疗器械、药物研发和生物医学工程领域担任技术与管理职位。
随着生物技术和材料科学的发展，生物基功能材料专业在未来的就业前景广阔。
尤其是在生物医学领域，生物基功能材料的应用前景非常广泛，有望为医疗诊断、药物传递、组织修复等领域提供创新的解决方案。
因此，该专业的毕业生具有较好的就业前景和发展空间。
生物医学工程中生物材料的研究及其应用在生物医学领域中，生物材料扮演着至关重要的角色。
生物材料是指可以应用于治疗或修复生物组织的材料，包括生物纤维素、牛皮胶、海藻酸盐、凝胶、乳液、黏合剂等。
这些材料不仅可以替代人体缺失物质，还可以用于治疗各种疾病，如糖尿病、关节炎、癌症等。
近年来，随着科技的不断进步和人们对健康的更加重视，生物医学工程中生物材料的研究和应用也越来越受到重视。
下面我们就来探究一下这方面的相关信息。
一、生物材料的研究1.1 生物材料的种类目前生物材料的种类十分丰富，按照其来源可以分为天然材料和人工合成材料。
天然材料主要来源于生物体内或天然环境中，如骨胶原、壳聚糖等；人工合成材料则是通过生物合成或化学合成的方法制备而成，如聚乳酸、聚酯等。
此外，生物材料还可以按照其使用目的进行分类，如组织工程材料、骨医学材料、植入材料等。
不同种类的生物材料适用于不同的人体器官，以及不同类型的医学治疗。
1.2 生物材料的特性为了确保生物材料的高效性，我们需要对其特性进行深入了解。
生物材料应具备以下基本特性：生物相容性：即材料与生物体不会引起过敏反应或产生免疫反应。
生物协同性：即材料能够和周围组织融合，有助于促进组织修复和再生。
生物可降解性：即材料能够在体内被分解和吸收，避免长期留存造成损害。
强度和刚度：即材料能够在生物体内承受适当的压力和力量，强度和刚度过高或过低都会对生物体造成影响。
吸附：材料能够吸附周围的分子和细胞，从而促进组织修复。
1.3 生物材料的应用在生物医学领域中，生物材料的应用十分广泛。
其中最常见的应用包括：骨医学：用于骨折修复、关节置换、植入支撑结构等。
心血管疾病治疗：用于支架、心脏瓣膜、静脉曲张等。
神经系统修复：用于神经组织重建、脊髓损伤治疗等。
皮肤修复：用于烧伤、切割伤口、溃疡等皮肤缺损治疗。
二、生物材料的发展趋势2.1 智能生物材料的研发随着技术的不断发展，人们也开始寻求更加智能的生物材料。
生物医学工程中的医用材料随着现代医学的发展和科技的进步，生物医学工程作为一个新兴的交叉学科逐渐受到人们的重视。
生物医学工程是研究生物系统与工程系统之间相互作用的学科，包括生物材料、医用器械、医学成像、生物信息学等多个方面。
在其中，医用材料是指应用于医疗领域的材料，包括生物材料、化学材料、物理材料和多种复合材料等。
医用材料在各个领域都有着广泛的应用，如人工关节、人工骨、人造耳蜗、牙科材料等，是实现现代医疗技术的必需品。
生物医学工程中的医用材料是一个多学科交叉的领域，其研究范围涉及了生物材料的组成和组织结构、材料的理化性质、材料的制备和改性、材料的表面处理和功能化以及医学器械的设计和制造等问题。
因此，医用材料的研究必须要有全方位、深入细致的了解和掌握。
下面，我们将从生物医学工程中的医用材料的材料特性、制备方法、应用范围和发展趋势等方面来进行介绍。
一、医用材料的材料特性医用材料的材料特性除了兼具一般材料所具备的材料物理化学特性外，还必须考虑到其在生物环境中的耐久性、生物相容性和药物释放性等特点。
生物相容性是指材料接触生物组织后不会引起显著的免疫反应和毒性反应等不良反应，同时还不会引起组织的排异反应。
因此，医用材料的生物相容性是非常重要的，也是制备医用材料的重要参考。
药物释放性是指医用材料在接触到生物体后，能够释放出药物或生长因子等，增强其功能和促进治疗。
医用材料的药物释放性是衡量其治疗效果和功能的重要指标之一。
另外，医用材料还必须考虑其表面特性，因为其表面特性与材料的生物相容性、附着性、抗菌性、摩擦性等有关。
表面特性的研究也是医用材料的研究中一个重要的方向。
二、医用材料的制备方法医用材料的制备方法多种多样，常见的制备方法有化学制备、物理制备、生物方法和纳米技术等。
医用材料的制备方法直接关系到其性能和应用范围，因此医用材料的制备方法也是医用材料研究中一个重要的方向之一。
化学制备是在化学反应条件下制备医用材料的方法。
生物材料和再生医学——生物医学工程和再生医学生物材料和再生医学是生物医学工程和再生医学领域的重要领域。
生物材料是指用于医疗或生物学应用的材料，可以用于替代或修复受损组织，以达到恢复和重建组织功能的目的。
而再生医学是利用组织再生和再生组织工程技术来恢复、改善或替代受损、病理性组织、器官和功能障碍的生物医学研究领域。
一、生物材料生物材料可以是天然的或合成的，它们有许多不同的应用。
例如，生物材料可以用于修复骨头、牙齿、皮肤、眼睛、软骨、血管等等。
生物材料可以为机体提供支撑和保护，或者使器官或组织恢复功能。
生物材料的种类繁多，最常见的包括金属、陶瓷、聚合物、天然材料等等。
由于不同的应用需要不同的材料，因此生物材料的选择和设计可能非常复杂。
生物材料的设计需要考虑生物相容性、生物稳定性、机械性能、生物降解性等多种因素。
二、再生医学再生医学基于组织工程和干细胞研究，旨在通过替代、修复或重建人体组织和器官，恢复缺失的结构和功能。
目前，再生医学主要应用于肝、肾、心、胰腺等器官的再生，以及软骨、骨髓、神经组织等的再生。
再生医学的研究需要解决组织工程、干细胞培养和种植、材料设计等问题。
虽然再生医学研究仍处于早期阶段，但已经展示了巨大的潜力，对未来的医学发展具有重要意义。
三、生物医学工程生物医学工程是将工程学原理应用于生物医学研究和临床实践的学科。
生物医学工程的研究涉及生物学、医学、机械制造、材料科学、电子学、信息学等多个学科领域。
生物医学工程的应用范围非常广泛，包括X射线成像、CT、核磁共振成像等医学诊断技术，以及医用植入物、生物材料、生命支持系统、微型机器人等医疗器械和设备。
生物医学工程研究的成果为医学实践和病人康复提供了许多新技术、新方法和新设备。
四、结语生物材料和再生医学是当今生物医学领域的热点和前沿。
生物材料和再生医学带来的新技术和新方法正在改变我们的医疗实践和健康管理。
未来，生物医学工程等学科的发展将促进生物材料和再生医学领域的研究和技术进一步完善，为人类健康事业做出更大的贡献。
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展诊断、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根底，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃开展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进展研究和开发的热点。
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〕是用于对生物体进展诊断、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根底，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃开展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进展研究和开发的热点。
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开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。
生物材料中有的是构造材料，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，材料科学的开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；后者那么有模拟生物黏合剂、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。
