生物医用材料系列5--软组织工程及降解材料

常用医用金属材料生物医用金属材料又称医用金属材料或外科用金属材料，当生物医用金属材料广泛被用于植入材料时，长期的实用性与安全性便成为了对医用金属材料的第一要求。

下文为大家具体介绍了钛基、钴基、镁基、锆基、锌基、铝合金以及不锈钢、钨、贵金属等生物医用金属材料的研究与应用进展。

生物医用金属材料是在生物医用材料中使用的合金或金属，属于一类惰性材料，具有较高的抗疲劳性能和机械强度，在临床中作为承力植入材料而得到广泛应用。

在临床已经使用的医用金属材料主要有钴基合金、钛基合金、不锈钢、形状记忆合金、贵金属、纯金属铌、锆、钛、钽等。

不锈钢、钴基合金和钛基合金具有强度高、韧性好以及稳定性高的特点，是临床常用的3类医用金属材料。

随着制备工艺和技术的进步，新型生物金属材料也在不断涌现，例如粉末冶金合金、高熵合金、非晶合金、低模量钛合金等。

一、性能要求生物医用金属材料一般用于外科辅助器材、人工器官、硬组织、软组织等各个方面，应用极为广泛。

但是，无论是普通材料植入还是生物金属材料植入都会给患者带来巨大的影响，因而生物医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变，前者可能导致毒副作用，后者常常导致植入的失败。

因此，生物医用金属材料除了要求具有良好的力学性能及相关的物理性质外，优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。

生物医用金属材料的性能要求：(1)机械性能。

生物医用金属材料一般应具有足够的强度和韧性，适当的弹性和硬度，良好的抗疲劳、抗蠕变性能以及必需的耐磨性和自润滑性。

(2)抗腐蚀性能。

生物医用金属材料发生的腐蚀主要有：植入材料表面暴露在人体生理环境下发生电解作用，属于一般性均匀腐蚀；植入材料混入杂质而引发的点腐蚀；各种成分以及物理化学性质不同引发的晶间腐蚀；电离能不同的材料混合使用引发的电偶腐蚀；植入体和人体组织的间隙之间发生的磨损腐蚀；有载荷时，植入材料在某个部位发生应力集中而引起的应力腐蚀；长时间的反复加载引发植入材料损伤断裂的疲劳腐蚀，等等。

生物材料有哪些
生物材料是指来源于生物体的材料，具有生物相容性和生物活性的特点。

常见
的生物材料包括生物陶瓷、生物玻璃、生物金属、生物高分子材料等。

这些生物材料在医学领域、生物工程领域以及环境保护领域都有着重要的应用价值。

首先，生物陶瓷是一种具有优良生物相容性的材料，常用于人工关节、牙科修
复以及骨科修复等领域。

生物陶瓷具有高强度、耐磨损、抗腐蚀等特点，能够有效模拟人体组织的结构和功能，因此在医学领域有着广泛的应用。

其次，生物玻璃是一种具有生物活性的材料，能够与组织快速结合并促进愈合。

生物玻璃常用于骨科修复、牙科修复以及软组织修复等领域。

生物玻璃具有良好的生物相容性和生物降解性，能够有效减少植入物的排异反应和感染风险。

另外，生物金属是一种具有良好机械性能和生物相容性的材料，常用于人工关节、心脏支架以及牙科种植等领域。

生物金属具有良好的耐腐蚀性和耐磨损性，能够有效减少植入物的损耗和排异反应。

最后，生物高分子材料是一种具有生物活性和生物可降解性的材料，常用于组
织工程、药物传递以及生物传感等领域。

生物高分子材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，能够有效模拟人体组织的结构和功能，因此在生物医学领域有着广泛的应用前景。

综上所述，生物材料在医学领域、生物工程领域以及环境保护领域都有着重要
的应用价值。

随着科学技术的不断发展，生物材料的研究和应用将会更加广泛，为人类健康和生活质量的提升提供重要支持。

聚乳酸降解单体产物聚乳酸是一种常见的生物可降解材料，其降解产物对环境友好，因此受到了广泛的关注和应用。

在聚乳酸降解的过程中，会产生一系列单体分子，这些单体产物的性质和行为对于聚乳酸材料的性能和应用具有重要影响。

本文将从深度和广度的角度出发，探讨聚乳酸降解单体产物的研究进展和应用前景。

1. 聚乳酸降解机理：聚乳酸的降解过程可主要分为自由基催化降解和生物降解两种方式。

在自由基催化降解中，聚乳酸分子会逐渐断裂，形成不同长度的聚合物碎片，这些碎片进一步降解成单体分子。

而在生物降解中，微生物酶的作用使得聚乳酸分子逐渐被水解成乳酸单体。

2. 聚乳酸降解单体产物的种类：聚乳酸降解过程中的主要单体产物是乳酸。

乳酸是一种无毒、可溶于水的有机酸，具有良好的生物相容性和生物降解性。

除了乳酸之外，还有一些其他的低分子量产物，如醛、羰基酸等。

3. 聚乳酸降解单体产物的性质：乳酸具有可调控的聚合度、分子结构和立体异构体，这些性质使得降解后的聚乳酸单体具有广泛的应用前景。

乳酸可以用于生物医学领域的药物输送和组织工程等方面，还可以用于食品、包装和农业等领域。

乳酸还可以通过化学反应转化为其他化合物，如聚乳酸醇、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物等。

4. 聚乳酸降解单体产物的应用前景：聚乳酸降解单体的可调控性和多样性使得其在各个领域有着广泛的应用前景。

在生物医学领域，聚乳酸降解单体可以应用于药物缓释、组织工程和生物打印等方面；在包装领域，乳酸可以制备生物降解的包装材料，减少对环境的影响；在农业领域，乳酸可以用作土壤改良剂、植物生长调节剂等。

总结回顾：聚乳酸降解单体产物对于聚乳酸材料的性能和应用具有重要影响。

乳酸作为主要的降解单体，具有可调控性和多样性，为聚乳酸材料的应用开辟了广阔的空间。

聚乳酸降解单体的研究可以帮助我们深入了解聚乳酸材料的降解机理和性能，并为其在生物医学、包装、农业等领域的应用提供技术支持。

以聚乳酸降解单体产物为研究对象，不仅可以提高聚乳酸材料的可持续性和环境友好性，还能促进相关产业的发展。

生物基材料在医疗领域中的应用随着科技的进步，生物基材料在医疗领域中的应用越来越广泛。

生物基材料是指来源于生物体内或生物体外的天然或人工制造的材料，能够与人体组织相容或可被生物降解的材料。

它们具有优异的生物适应性和生物相容性，可以用于体内修复、再生和替代功能组织的医学工程。

下面我们将从生物基材料在医疗领域中的应用方面来详细谈论。

一、骨组织工程骨组织工程是一种将生物基材料、细胞和生长因子组合在一起，形成一种临时性的人工骨组织，以修复因骨损伤或骨缺失而导致的骨组织缺陷。

骨组织工程所使用的生物基材料多数为生物可吸收材料，例如明胶、羟基磷灰石等。

这些生物基材料具有良好的生物相容性和可吸收性，且能够为细胞提供生长支撑，促进骨组织再生。

同时，细胞和生长因子的加入可以使骨组织工程更具生命力和生物活性。

二、软组织修复和替代软组织包括肌肉、肌腱、韧带、软骨等，它们在人体内的作用至关重要。

当受到损伤或缺失时，常常需要进行修复或替代。

生物基材料可以用于软组织的修复和替代，例如膜、纤维素、胶原蛋白等。

这些材料具有良好的生物相容性和机械性能，可以达到与天然软组织相似的效果。

同时，生物基材料可以为软组织提供支撑和刺激，促进其再生和修复。

三、心血管医学心血管疾病是目前世界上最大的死亡原因之一，具有很高的发病率和死亡率。

生物基材料可以用于心血管医学中，作为血管支架、心脏瓣膜、心脏修复等的材料。

这些材料大多数是生物可降解材料，如聚乳酸（PLA）、聚乳酸羟基酸（PLGA）等。

这些材料具有良好的生物相容性和可降解性，能够避免长期植入后带来的炎症反应和排异反应。

同时，它们还能够为细胞提供支撑和刺激，促进心血管组织的再生和修复。

四、神经组织修复和替代神经细胞的再生能力非常有限，一旦神经组织损伤就很难修复，造成严重的后果，例如瘫痪、麻痹等。

生物基材料可以用于神经组织的修复和替代，如支架、人工神经植入物等。

这些生物基材料对人体组织和神经细胞有良好的生物相容性，能够为神经组织提供生长支撑和刺激，促进神经细胞的再生和修复。

生物活性玻璃在医学中的应用摘要：生物活性玻璃（bioactive glasses，BG）是由氧化钙、五氧化二磷以及氧化硅等为主要成分的无机非金属材料组成，具有良好的生物相容性，在医学领域一直受到人们的密切关注。

对生物活性玻璃在医学中的应用进行综述。

关键词：生物活性玻璃；组织工程；再矿化生物活性玻璃（bioactive glasses，BG）是由氧化钙、五氧化二磷以及氧化硅等为主要成分的无机非金属材料组成，具有良好的生物相容性。

生物活性玻璃的结构呈网状，大多数由硅氧四面体组成[1]，它是由Si-O-P键与硅氧四面体连接，而钙离子作为网络的修饰体存在于结构中，然而钙离子的存在会使得四面体的结构容易断裂，使得网络结构变得疏松易破坏，离子容易溶出，在模拟体液中能够与溶液发生离子交换，钙离子与溶液中氢离子发生交换，使得四面体中氢离子浓度升高，PH下降，加速溶解。

另外钙离子与磷酸根离子以及碳酸根离子可以形成生成碳酸羟基磷灰石晶体（HCA）[2]。

羟基磷灰石具有良好的生物安全性，广泛应用骨组织工程，并且具有较好的修复、键合作用，且该材料生物安全性好植入体内后不发生炎症反应，目前被广泛地应用在生物医学领域[3]。

如颌骨缺损修复、牙体硬组织的矿化、软组织愈合的治疗等均具有较好的效果，近年来也被广泛地应用在牙科领域[4]。

以下就生物活性玻璃在医学领域的应用作一综述。

1、BG在骨组织工程中应用骨组织工程是近年来为临床解决骨缺损兴起的一门技术。

骨质工程材料是指能与组织活体细胞结合并能植入生物体的不同组织，并根据具体替代组织具备的功能的材料。

骨组织材料也必须满足一定条件：①生物相容性和表面活性：有利于细胞的黏附，无毒，不致畸，不引起炎症反应，为细胞的生长提供良好的微环境，能安全用于人体。

②骨传导性和骨诱导性：具有良好骨传导性的材料可以更好地控制材料的降解速度，具有良好骨诱导性的支架材料植入人体后有诱导骨髓间充质干细胞向成骨细胞分化并促进其增殖的潜能。

据美国ASTM（材料和实验协会）定义：生物降解材料是在细菌、真菌、藻类等自然界存在的微生物作用下能发生化学、生物或物理作用而降解或酶解的高分子材料。

医学领域的应用
在医学领域，生物降解材料已被广泛用于药品缓释包衣、外科医用植入材料、麻醉抗拮用材料、药物释放载体、非永久性植入器械等医学用品，及组织修复替代物等组织工程的研究领域，主要体现在以下几方面。

(1)外科手术缝合线
理想的缝合线应在体内有良好的适应性、无毒、无刺激性，且在体内保持一定时间的强度后能被组织吸收，其缝合、打结性能以及柔性等方面都应符合操作要求。

目前，大多数可吸收的手术缝合线是用甲壳素、壳聚糖、聚乳酸和聚乙醇酸制成的，一般在2～6周内即可完全降解吸收。

但在矫形外科中，由于骨愈合的时间是3～6个月甚至更长，因此与骨相连的软组织的缝合线要求具有适宜的降解速率，用聚己内酯纺丝制成缝合线能很好地满
足这一要求。

药物缓释剂
用于药物缓释剂的生物降解聚合物有聚乳酸、聚己内酯共聚物、甲壳素、胶原等，这些生物降解材料是癌症、心脏病、高血压等
患者长期服用药物的理想载体。

骨固定材料
随着材料科学和骨科学的不断发展，生物降解材料在骨科领域已有了相当广泛的临床应用。

常用作骨科材料的可降解高分子材料主要有聚乳酸、甲壳素等，而抗生素-聚酸酐缓释剂也已得到了深入的研究。

通过对甲壳素进行分子设计，采用组织工程方法进行关节软骨修复和重建，已成为甲壳素研究开发计划的一个新目标。

人造皮肤
用生物可降解高分子材料制成的人造皮肤可应用于治疗烧伤、换皮、伤口包扎等场合。

现在大量商业用的人造皮肤有胶原蛋白、甲壳素、聚.L.亮氨酸等酶催化生物降解材料。

c1002生物材料学科分类C1002生物材料学科分类引言：C1002生物材料学科是一个研究生物材料以及其应用的学科领域。

生物材料是指用于医学和生物工程领域的材料，包括生物可降解材料、生物活性材料和生物组织工程材料等。

本文将以C1002生物材料学科分类为主题，探讨其相关研究领域和应用。

一、生物可降解材料生物可降解材料是指在体内或体外环境下能够自然降解的材料。

这类材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，可以避免二次手术和患者不适。

生物可降解材料主要包括聚合物、金属和陶瓷等。

聚合物材料如聚乳酸、聚酯和聚酰胺等，在生物组织修复、药物缓释和医学器械中得到广泛应用。

金属材料如镁合金和锌合金等，可用于骨科植入物和血管支架等领域。

陶瓷材料如羟基磷灰石和三氧化锆等，具有良好的生物相容性和力学性能，适用于骨修复和牙科修复等。

二、生物活性材料生物活性材料是指具有生物活性的材料，能够与生物体发生相互作用并产生特定的生物效应。

这类材料主要包括生物玻璃、生物陶瓷和生物涂层等。

生物玻璃是一种具有良好生物相容性和生物活性的无机材料，广泛应用于骨修复和牙科修复等领域。

生物陶瓷如羟基磷灰石和钙磷酸盐陶瓷等，具有良好的生物相容性和骨结合性能，可用于骨修复和牙科修复等。

生物涂层是将活性物质涂覆在材料表面，以实现特定的生物效应，如抗菌、促进骨生长和减少炎症等。

三、生物组织工程材料生物组织工程材料是指用于修复和重建生物组织的材料。

这类材料可以提供细胞黏附、生长和分化的支持，并在体内融合和重建组织。

生物组织工程材料主要包括生物支架、生物胶和生物纤维等。

生物支架是一种具有三维结构的材料，可提供机械支撑和导向细胞生长，广泛应用于骨修复和软组织工程等。

生物胶是一种可注射或涂覆的材料，可用于组织粘合、修复和再生。

生物纤维是一种具有纤维状结构的材料，可用于组织修复和再生，如胶原蛋白纤维和天然蛋白纤维等。

四、生物材料应用领域生物材料在医学和生物工程领域有广泛的应用。

医用丝素蛋白材料标准医用丝素蛋白材料是一种新型生物材料，广泛应用于医疗领域中。

其主要特点是具有良好的生物相容性、可降解性和生物活性，并且具有优异的力学性能和稳定性，能够在人体组织内起到修复和重建功能。

本文将从医用丝素蛋白材料的概述、制备方法、性能特点、应用领域和市场前景几个方面进行论述。

一、医用丝素蛋白材料的概述医用丝素蛋白材料是由蚕丝素蛋白（sericin）衍生而来的一种生物材料。

蚕丝素蛋白是蚕丝中的一种天然蛋白质，具有多种生物活性，如抗菌、促进伤口愈合等。

通过一系列的生物工程技术，可以从蚕丝中提取出蚕丝素蛋白，并经过纯化和改性处理得到医用丝素蛋白材料。

这种材料具有很高的纯度和无菌性，可以避免传统材料的生物相容性和免疫反应问题。

二、医用丝素蛋白材料的制备方法医用丝素蛋白材料的制备方法主要包括提取、纯化和改性三个步骤。

首先，将饲养蚕茧洗净，去除外层蚕丝，并将内层蚕丝剪成小片。

然后，用酸、碱等溶剂进行提取，将蚕丝素蛋白溶解出来。

接下来，通过离心、过滤等方法去除杂质，得到初步纯化的蚕丝素蛋白。

最后，对纯化的蚕丝素蛋白进行改性处理，如交联、复合等，得到医用丝素蛋白材料。

三、医用丝素蛋白材料的性能特点1.生物相容性：医用丝素蛋白材料具有良好的生物相容性，不易引起排斥反应，与人体组织的相容性较好，可以有效降低手术并发症的发生率。

2.可降解性：医用丝素蛋白材料可以在人体内逐渐降解代谢，并释放出水和二氧化碳等无害物质，不会对人体造成损害。

3.生物活性：医用丝素蛋白材料具有一定的生物活性，可以促进伤口愈合、抗菌消炎等功能，有助于提高手术成功率。

4.力学性能：医用丝素蛋白材料具有良好的力学性能，可以根据不同的临床需求设计制备不同形状和尺寸的材料，符合手术要求。

5.稳定性：医用丝素蛋白材料具有较高的稳定性，可以在不同的生理环境下保持材料的完整性和功能性。

四、医用丝素蛋白材料的应用领域1.修复和重建组织：医用丝素蛋白材料可以用于骨折和骨缺损修复、软组织缺损修复、皮肤损伤修复等。

可注射海藻酸钙水凝胶的制备研究海藻酸钙水凝胶是一种可注射的生物医用材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，广泛应用于软组织修复、再生医学和药物缓释等领域。

本文将探讨海藻酸钙水凝胶的制备方法及其在医学领域中的应用。

一、海藻酸钙水凝胶的制备方法2.制备方法：将明胶和海藻酸钙按一定比例混合，加入适量的生理盐水或生理液体中，搅拌均匀后加热至一定温度，形成均匀的溶液。

随后，通过冷却或添加交联剂等方法，使溶液凝胶化为海藻酸钙水凝胶。

3.优化工艺：在制备过程中，可通过调节明胶和海藻酸钙的比例、温度和pH值等因素来优化制备工艺，获得具有理想性能的海藻酸钙水凝胶。

二、海藻酸钙水凝胶的应用1.软组织修复：海藻酸钙水凝胶具有较好的机械性能和生物相容性，可用于软组织修复，如腱、韧带和软骨等组织的修复和再生。

2.药物缓释：将药物载体嵌入海藻酸钙水凝胶中，可以实现药物的缓释释放，延长药效时间，提高药物的疗效。

3.组织工程：海藻酸钙水凝胶作为支架材料，可用于组织工程的构建，促进新生组织的形成和修复。

4.生物打印：海藻酸钙水凝胶具有良好的成形性和可降解性，适合用于生物打印技术，实现复杂组织结构的构建。

5.创伤敷料：海藻酸钙水凝胶可制成敷料，用于创伤敷贴，促进伤口的愈合和修复。

三、展望随着医学技术的不断进步和生物医用材料的发展，海藻酸钙水凝胶在医学领域中的应用前景广阔。

未来，可以进一步开展海藻酸钙水凝胶的研究，提高其可调控性和功能性，拓展其在组织工程、药物缓释和医学敷料等领域的应用。

同时，还可以通过生物打印技术和纳米技术等手段，实现海藻酸钙水凝胶的定向修复和治疗，为临床医学带来更大的益处。

目录摘要 (1)1 前言 (2)2 医用高分子材料的分类 (2)2.1 来源 (2)2.2 降解性 (3)2.3 应用方向 (4)2.3.1 人工脏器 (4)2.3.2 人工组织 (4)2.3.3 护理和医疗用具相关的医用材料 (4)2.3.4 药用高分子 (5)3 医用高分子的性质 (5)3.1 生物功能性 (5)3.2 生物相容性 (5)4 医用高分子的表面改性方法 (6)4.1 物理方法 (6)4.1.1 表面涂层 (6)4.1.2 物理共混 (7)4.2 化学方法——表面接枝法 (7)4.2.1 表面接枝改性 (7)4.2.2 等离子体表面改性 (8)4.2.3 光化学固定法 (8)4.3 表面仿生化改性 (9)4.3.1 表面肝素化 (9)4.3.2 表面磷脂化 (9)4.3.3 表面内皮化——内皮细胞固定法 (9)5 总结与展望 (10)参考文献 (11)摘要由于其良好的生物相容性，医用高分子材料是现阶段最为安全的一类医用材料。

同时，合成加工的简便，来源的广泛，使得医用高分子材料的功能性越来越多，应用范围也越来越广泛。

但由于结构的限制，医用高分子材料在人体中的相容性还未达非常理想地到人们要求。

因此，也就产生了以表面改性为主的一系列增进其相容性的改性方法。

本文通过对医用高分子材料的定义、分类、性质以及表面改性方法的介绍，体现了医用高分子材料的优越和不足之处，同时也对医用高分子材料的未来进行了展望。

关键词：医用高分子；生物相容性；表面改性1 前言医用高分子材料（medical polymer）是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的高分子材料，是生物医用材料的重要组成之一[1]。

医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触，有的甚至要求永久性植入体内。

因此，这类材料必须具有优良的生物体替代性（力学性能、功能性）和生物相容性[2]。

生物医用高分子材料需要满足的基本条件：在化学上是不活泼的，不会因与体液或血液接触而发生变化；对周围组织不会引起炎症反应；不会产生遗传毒性和致癌；不会产生免疫毒性；长期植入体内也应保持所需的拉伸强度和弹性等物理机械性能，具有良好的血液相容性；能经受必要的灭菌过程而不变形；易于加工成所需要的复杂的形态[3]。

1)生物医用材料的生物相容性是指材料在生理环境中,生物体对植入的生物材料的反应和产生有效作用的能力,用以表征材料在特定应用中与生物机体相互作用的生物学行为.2)生物医用材料的生物相容性具体包括血液相容性、组织相容性和力学相容性.3)材料设计大体可分为三个层次：微观层次、亚微观层次和宏观层次.4)生物医用复合材料的结构设计可采用结构仿生和功能梯度材料的结构设计方法进行材料的结构设计.5)材料与生物体的相互作用主要包括血液反应、组织反应和免疫反应.6)原子示踪方法分为：简单示踪法、物理混合示踪法和标记化合物示踪法.7)生物医用材料按材料的组成和性质分为：医用金属材料、高分子材料、无机材料和复合材料.8)生物医用材料按材料的功能分为：血液相容性材料、软组织相容性材料、硬组织相容性材料、生物降解材料和高分子药物.9)生物医用材料按材料来源分为：自体组织、同种异体器官及组织、异种器官及组织、天然生物材料和人工合成材料. 10)生物医用材料按使用部位分为：硬组织材料、软组织材料、心血管材料、血液代用材料和分离、过滤、透析膜材料. 11)当前研究比较活跃的生物材料主要有：高抗凝血材料、生物活性陶瓷及玻璃、钛及钛合金、钛镍记忆合金、生物活性缓释材料及描靶药物载体材料、生物粘合剂、可生物降解与可吸收性生物材料、智能与杂化材料和血液净化材料.12)生物医用金属材料最重要的应用有：骨折内固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等.13)金属材料的毒性：金属的毒性主要作用于细胞,可抑制酶的活动,阻止酶通过细胞膜的扩散和破坏溶酶体.14)生物医用金属材料在人体生理环境下的腐蚀主要有八种类型：均匀腐蚀、点腐蚀、电偶腐蚀、缝隙腐蚀、晶间腐蚀、磨蚀、疲劳腐蚀和应力腐蚀.15)医用金属材料的表面处理没明确说明指的是钛和钛合金.16)医用金属材料的表面改性方法：等离子喷涂涂层、烧结涂层、溶胶-凝胶法涂覆的烧结涂层、表面化学热处理诱导羟基磷灰石涂层、电泳沉积法、离子束增强沉积、水热反应法、热分解法、电化学沉积法、表面修饰法、激光熔覆涂层、类金刚石碳膜.17)生物医用无机材料的基本条件与要求：良好的生物相容性、杂质元素及溶出物含量低、有效性、成型加工功能、良好的耐消毒灭菌性.18)生物惰性医用无机材料,主要是指化学性能稳定,生物相容性好的无机材料. 19)大量动物实验及临床应用证明,LTI碳作为最理想的人工机械瓣膜材料,有以下优点：①LTI碳涂层有足够的强度,十分耐磨,心脏耐磨模拟实验结果表明可耐用数十年.②具有优异的血液相容性,不产生血凝和血栓.原因是Si-LTI碳与血液之间能生成一种蛋白质中间吸附层,此层不引起蛋白质的改变.③抛光后的Si-C涂层,是致密不透性的,不会引起降解反应.④无毒,无刺激性,不致癌. 20)生物活性医用无机材料从广义上讲又称为生物活性陶瓷,在体内有一定溶解度,能释放对机体无害的某些离子,能参与体内代谢,对骨质增生有刺激或诱导作用,能促进缺陷组织的修复,显示有生物活性.21)将生物活性玻璃陶瓷也称为生物活性微晶玻璃,它是一种多相复合材料,含有一种以上的结晶相及玻璃相.22)生物活性骨水泥作为一种医用材料,必须满足如下要求：①浆体易于成型,可填充不规则的骨腔.②在环境中能自行凝固,硬化时间要合理.③有优良的生物活性和骨诱导潜能可吸收,不影响骨重塑或骨折愈合过程,能被骨组织爬行代替.④良好的机械性能以松质骨力学性能的中介值为标准,抗压强度大于5MPa,压缩模量45~100MPa和耐久性能.⑤无毒和具有免疫性.23)巨噬细胞对β-TCP陶瓷的降解包括细胞内降解吞噬和细胞外降解两个方面. 24)生物医用高分子材料,顾名思义,是和医学、生物学发展有关的高分子的材料总称.生物医用材料是以医用为目的,用于和活体组织接触,具有功能的无生命材料.以医用为目的,用于和活体组织接触,具有诊断、治疗或替换基体中组织、器官或增进其功能的无生命高分子材料,即“与生物相关的高分子材料”,亦称生物医用高分子材料.25)生物医用高分子材料根据来源,可分为天然生物医用高分子材料和合成生物医用高分子材料.26)生物医用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用材料,它主要用于人体组织的修复、替换和人工器官的制造.27)生物医用复合材料根据复合材料的三要素分类如下：①按基体材料分类,有陶瓷基生物医用复合材料、高分子基生物医用复合材料、金属基生物医用复合材料.②按材料植入体内后引起的组织材料反应分类,有近于生物惰性的复合材料、生物活性复合材料和可吸收生物医用复合材料.③按增强体的形态和性质分为纤维增强生物医用复合材料和颗粒增强生物医用复合材料.28)生物医用复合材料的特点：比强度、比模量高；抗疲劳性能好；抗生理腐蚀性好；力学相容性能好；组成多元.29)界面的结合力：机械结合力摩擦力、物理结合力范德华力和氢键和化学结合力化学键.30)界面结合类型：机械结合、溶解和润湿结合、反应结合、混合结合.31)生物医用敏感材料属于敏感材料范畴,是功能材料在医学上的一个重要分支.电磁声光热.32)生物医用敏感材料按用途可分为两大类型：治疗用医用敏感材料、检测用的敏感材料.33)仿生学是研究生物系统的结构性质、能量转换和信息传递与处理的原理,它将所获得的知识,用来改进和完善现有科学设备、装置,以及为创造新科学技术装置、建筑结构和新工艺提供原理、设计思想或规划蓝图.它运用生物系统的方法来解决工程问题,是系统设计的一种新方法.34)仿生研究主要包括仿生分析、设计和制备三个步骤.35)组织工程学原理：应用工程学和生命科学的原理和方法来了解正常的和病理的哺乳类组织的结构——功能的关系,并研制活的生物组织代用品,用于修复、维持、改善人体组织的功能.以生物替代为目的,研究和开发修复和改善人体组织包括部分器官功能和形态的新兴学科即组织工程学.36生物医用材料和器材主要有三个方面的用途：诊断、治疗和康复.37生物医用材料标准是用于评价和生产生物医用材料及其制品的技术规范,是由官方或民间组织提出的或得到公众认可的法规性文件.它包含生物学性能评价标准和非生物学性能评价标准.38干细胞生物学：是未成熟细胞.它未充分分化,具有再生各种组织和器官和人体潜在功能,医学上称之为“万能细胞”. 39成体干细胞生物学特性：①具有自我更新和分化潜能.②数量少.③存在于特定的微环境中.④处于相对静止状态.⑤体积小,细胞浆小,细胞核较大.⑥成体干细胞数量和活性随年龄增加.40干细胞工程的临床应用：①多能干细胞可以帮助我们理解人类发育过程中的复杂事件,确定参与导致细胞特化的决定因素.②人体多能干细胞研究能大大地改变研制药品和进行安全性实验的方法.③人体多能干细胞最为深远的用途是生产细胞和组织,许多疾病及功能失调往往是由于干细胞功能失调或组织破坏引起的.④体细胞核转移SCNT方法治疗性克隆是克服某些患者的组织不相容的一个方法.患者可以用自己的遗传物质制造适合自己的细胞.41HAP42HA43PMMA44PLA45PGA4645S547杂化材料。

生物医用高分子材料的应用与发展生物材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料。

主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。

研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学，生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。

它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。

目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。

由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。

医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。

目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。

随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。

1 医用高分子材料的特点及基本条件医用高分子材料需长期与人体体表、血液、体液接触,有的甚至要求永久性植入体内。

因此,这类材料必须具有优良的生物体替代性(力学性能、功能性)和生物相容性。

a·生物功能性:因各种医用高分子材料的用途而异,如:作为缓释药物时,药物的缓释性能就是其生物功能性。

b·生物相容性:医用高分子材料的生物相容性包括2个方面:一是材料反应,主要包括材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效等;二是宿主反应,包括局部和全身反应,如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致畸和免疫反应等。

生物医用材料 The manuscript was revised on the evening of 2021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，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。

医用高分子材料及其用途医用高分子材料是指用于医疗领域的高分子化合物或材料，具有良好的生物相容性、生物降解性、机械强度以及透明度等特点，可以应用于各种医疗器械、医用敷料、生物医学材料等方面。

下面将介绍一些常见的医用高分子材料及其用途。

1. 聚乳酸（PLA）和聚乳酸-共-羟基乙酸（PLGA）：这两种材料是常见的生物降解高分子材料，可用于制备缝合线、骨钉、支架等医疗器械，也可制备生物降解性的缝合线和注射给药系统。

2. 聚乳酸-共-己内酯（PHLA）和聚己内酯（PCL）：这两种材料具有较好的生物降解性和生物相容性，可以用于制备软组织修复材料、骨修复支架和软骨修复材料等。

3. 聚乳酸-聚乙二醇-聚乳酸（PLLA-PEG-PLLA）：这种材料具有优良的机械性能和生物相容性，适用于制备人工关节、脊椎植入物、心脏瓣膜等。

4. 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）：这种材料具有优良的透明度和机械性能，可用于制备人工眼角膜、义眼等。

5. 聚乙烯醇（PVA）：这种材料具有良好的生物相容性、生物降解性和亲水性，可用于制备软组织修复材料、药物控释系统等。

6. 聚乳酸-聚乙二醇共聚物（PLA-PEG）：这种材料具有良好的生物相容性和降解性能，可用于制备药物控释微球和纳米颗粒等。

7. 聚己内酯-聚乳酸（PCL-PLA）：这种材料对细胞具有良好的附着性，可用于制备组织工程支架和组织修复材料。

除了以上常见的医用高分子材料外，医用高分子材料的研究还涉及到许多其他材料，如天然高分子材料（如明胶、海藻酸钠等）、合成高分子材料（如聚乳酸-多肽共聚物、聚己内酯-碳酸氢盐共聚物等）等。

医用高分子材料的应用广泛，可以用于各种医疗器械和医用敷料制备。

例如，聚乳酸和PLGA可以制备可降解的缝合线，用于手术缝合；PCL和PLLA-PEG-PLLA 可以制备骨修复支架，用于骨折修复和骨增生；PMMA可以用于制备人工眼角膜和义眼等，用于眼部疾病治疗。

此外，医用高分子材料还可以应用于生物医学材料领域，如制备药物控释系统、组织工程材料和人工器官等。

医用生物材料医用生物材料是指用于医疗治疗或替代组织、器官的材料，它们可以是天然的或者人工合成的。

这些材料在医学领域中起着至关重要的作用，可以用于修复组织缺损、替代功能受损的器官，甚至用于药物缓释和医学诊断。

医用生物材料的研究和应用已经成为当今医学科学的热点之一。

首先，医用生物材料可以分为天然材料和人工合成材料。

天然材料包括植物组织、动物组织和微生物产物，如胶原蛋白、明胶、壳聚糖等。

这些天然材料具有良好的生物相容性和生物降解性，能够有效地促进组织再生和修复。

而人工合成材料则是通过化学合成或生物工程技术制备的材料，如聚乳酸、聚乙烯醇等。

这些材料具有可控的物理化学性质和结构，可以根据需要进行定制设计，具有广泛的应用前景。

其次，医用生物材料在临床上有着广泛的应用。

例如，生物降解性支架可以用于血管再造术和心脏瓣膜置换术，生物材料修复剂可以用于骨折愈合和软组织修复，生物材料载体可以用于药物缓释和基因治疗。

这些应用不仅可以提高治疗效果，减少并发症，还可以减轻患者的痛苦，提高生活质量。

另外，医用生物材料的研究和开发也面临着一些挑战和难题。

首先是生物相容性和生物安全性的问题，材料与人体组织的相互作用是一个复杂的过程，需要充分考虑材料的生物相容性和生物降解性。

其次是材料的力学性能和稳定性，一些生物材料在植入体内后可能会受到机械性能的影响，导致材料的失效和患者的并发症。

此外，生物材料的可控性和可定制性也是一个重要的问题，不同的疾病和患者需要定制化的治疗方案，因此需要开发出具有多样性和可调控性的生物材料。

综上所述，医用生物材料是医学领域中的重要组成部分，它们在组织修复、器官替代和药物缓释等方面具有广阔的应用前景。

随着生物工程技术和材料科学的不断发展，相信医用生物材料将会在未来发挥更加重要的作用，为人类健康事业作出更大的贡献。