医药用新材料
常用医用金属材料
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。
新材料(含医药中间体):
江苏南大紫金科技集团有限 公司
风力发电叶片和机舱罩用玻璃纤维表面处理剂技术。要求提高玻璃 纤维与不同树脂体系的结合性能,以提高制品的玻璃钢性能。同时要
常州天马集团有限公司
领域 驱虫药重要中间
体 涂料 涂料 涂料
医药中间体
化工
纳米材料
纳米材料
纳米材料
新材料
联系人 张建峰 85095642
包柏青 包柏青 包柏青 万屹东 1
艺研究,达到增加玻璃钢制品强度、快速固化、缩短生产周期、降低 常州天马集团有限公司
生产成本的目的。
高分子聚合物成型加工技术及后期表面处理方法的提高与改进。希
望解决的问题是:能在现有设备的基础上,通过技术改造,提高注 江苏星怡车灯股份有限公司 塑件及压铸件的成品率,以及后期表面处理的成品率;并且在保证性
23
常州市铁马科技实业有限公
良好的高温成型性能的制动盘材料,以及耐高温、摩擦系数稳定、磨 耗量的制动闸片材料。
司
24 寻求人体可修复、吸收、降解的骨科新产品
常州奥斯迈医疗器械有限公 司
化工
材料 新材料 机车制动
周斌 阙红波
黄继秋 83115688
杨宏 杨宏 杨宏 宣维栋 0
11 12
13
14 15 16 17 18
19
求玻璃纤维具有良好的后加工性能。
增强材料的成型工艺研究。在增强材料的结构形态进行进一步的研 究,减少铺层来达到轻质高强的目的。
常州天马集团有限公司
玻璃钢制品成品工艺研究。在增强材料研究的基础上,进行成型工
江苏柏鹤涂料有限公司
水性塑料涂料性能的提高。
江苏柏鹤涂料有限公司
涂料抗刮伤性提高。
江苏柏鹤涂料有限公司
医药化工原料
医药化工原料
医药化工原料是指用于生产各类药物中间体、原料药、医药中间体等化学品的化学原料。
这些原料通常需要满足一定的质量和性能要求,如无毒、无刺激、无污染、稳定性好等。
常见的医药化工原料包括:
1.石化原料:如乙烯、丙烯、苯、甲醛等,这些原料通常经过加
工和合成,生产出各种石化中间体和原料药。
2.天然产物:如植物提取物、动物提取物、微生物发酵产物等,
这些原料通常含有一定的药用活性成分,可以用于生产天然药物和天然化工原料。
3.精细化工品:如有机酸、无机酸、醇、酚、胺等,这些原料通
常用于生产各种精细化工中间体和原料药。
4.生物可降解材料:如聚乳酸、聚乙醇酸等,这些原料通常用于
生产可降解医用材料和药物传递系统。
医药化工原料的应用范围广泛,除了用于生产药品、医疗器械和医疗用品外,还可以用于生产日化用品、农业化学品、涂料、塑料等领域。
其生产和应用需要遵循严格的安全、环保和卫生要求。
聚合物材料在医药领域的应用
聚合物材料在医药领域的应用随着生物技术和化学技术的不断发展,聚合物材料在医药领域中的应用越来越广泛。
聚合物材料具有许多独特的性质,如良好的生物相容性、可控制的降解速度、可控制的物理和化学性质等,这使得聚合物材料成为了一种理想的医用材料。
下面,我们就聚合物材料在医药领域中的应用进行探讨。
一、生物可降解聚合物生物可降解聚合物是一种具有良好生物相容性的聚合物材料,能够在体内缓慢降解,不造成组织损伤,并且产生的降解产物可以被人体自然代谢消除。
生物可降解聚合物的应用包括制备支架、负载药物、组织工程等。
生物可降解聚合物中最常用的材料是聚酯类,如聚乳酸(PLA)、聚巳醇酸(PGA)和聚乳酸-巳醇酸共聚物(PLGA)。
生物可降解聚合物材料有许多优点,如无毒性、气体通透性好、透明度高等特点,这使得其在医药领域应用愈加广泛。
二、生物医用胶生物医用胶是一种在体内具有粘附和固定作用的材料,它能够作为填充材料、封闭剂和修复材料等。
生物医用胶具有高弹性、良好可塑性、生物相容性高等特点,可以很好地与组织接触,使得治疗效果更加良好。
目前在医药领域使用最多的生物医用胶是明胶,由于其稳定性差,容易导致过敏反应,因此在使用时需要谨慎。
然而,随着生物技术的不断进步,制备出一种既生物相容性好,又稳定的生物医用胶并非不可能。
三、聚合物纳米粒子聚合物纳米粒子是一种直径在几纳米到几十纳米之间的球形颗粒,其表面具有许多化学基团和官能团,可以与药物或其他化合物相互作用。
聚合物纳米粒子被广泛应用于药物传递、组织影像、诊断和治疗等方面。
聚合物纳米粒子的制备方法有很多,如微乳化法、反应溶液法、自组装法等。
其中较为成熟的制备方法是微乳化法和聚合反应法。
制备出的聚合物纳米粒子具有很好的生物相容性和生物降解性,在药物传递方面具有极大的潜力。
结语随着科技的不断发展,聚合物材料在医药领域的应用也将会更加广泛。
聚合物材料具有各种良好的性质,可以用于制备生物可降解聚合物、生物医用胶和聚合物纳米粒子等医用材料,这些材料在治疗、修复和预防疾病方面具有很强的应用前景。
生物医药新材料的制备技术及应用前景
生物医药新材料的制备技术及应用前景随着科技的不断发展和生物医药行业的不断壮大,生物医药新材料的开发和制备逐渐成为了行业的热点。
生物医药新材料的研发和应用,对于推动医药行业的发展,提高人类的医疗水平,具有重要的意义。
本文将从生物医药新材料的制备技术和应用前景两个方面,详细探讨其发展现状和未来发展趋势。
一、生物医药新材料的制备技术现状1、纳米材料技术纳米材料技术是目前生物医药材料研究的前沿领域,其在医疗诊断、生物成像、药物递送等方面具有很大的应用前景。
纳米材料主要由金属、合金、氧化物、石墨烯等材料组成,具有特殊的光学、电学、磁学、热学等性质。
纳米材料在医学上的应用主要包括生物诊断、肿瘤治疗、药物递送、组织工程等多个方面。
2、仿生材料技术仿生材料技术是生物医药材料领域的另一大研究热点。
仿生材料是指能够与人体组织相容、能够模拟自然组织形态及其功能的材料。
目前,仿生材料的研究主要涉及人工心脏瓣膜、人工关节、人工骨、皮肤等。
3、生物可降解材料技术生物可降解材料是近年来生物医药材料领域的新兴研究方向,其特点是能够在人体内自行降解并排出,从而降低了对人体的伤害。
生物可降解材料主要由聚酯、聚酰胺、氨基酸等材料组成,主要应用于输液袋、缝合线、医用绷带等领域。
以上三种材料制备技术是当前生物医药材料领域的主流研究方向,其应用前景广阔,对于推动生物医药产业的发展和提升人类的医疗水平都有着重要的作用。
二、生物医药新材料的应用前景1、生物诊断领域纳米材料的应用在生物诊断领域具有潜在的市场。
利用纳米材料对人体的光学、电学、磁学等性质,可以实现对人体内部的快速、准确、无创的诊断。
例如在纳米荧光探针技术的应用中,利用纳米颗粒能够自发发光的性质,快速、高灵敏的检测出人体过敏源、细菌等有害物质的存在。
2、药物递送领域纳米材料的应用在药物递送领域也受到了广泛关注。
利用纳米材料可以让药物更好地靶向治疗,减少药物的副作用。
例如在纳米粒子药物递送技术的应用中,利用纳米颗粒可以传递药物,并通过良好的特异性与病变组织配合,实现了药物在病变处的局部治疗。
新型材料在医疗中的应用及未来前景
新型材料在医疗中的应用及未来前景随着科技的不断发展,新型材料在医疗中的应用越来越广泛。
这些材料的出现,不仅让我们的医疗技术得以不断创新,更有助于疾病治疗的提升和病人康复的加快。
本文将从神经修复材料、生物可降解材料、仿生材料、纳米医疗材料等多个方面,简要介绍新型材料在医疗中的使用情况,尤其是未来发展的前景。
一、神经修复材料神经修复是一个复杂的过程,而神经修复材料可以起到至关重要的作用。
举个例子,近年来人工晶体的出现,为白内障患者带来了方便,不再必须借助外界工具进行加强视力,而神经修复材料则是通过实现伤口愈合和骨骼重建,帮助神经系统恢复。
不仅如此,神经修复材料还在帮助治愈中枢神经系统、修复大脑损伤、恢复视力和听力方面发挥着重要作用。
希望在未来,神经修复材料的产生会更符合人体特性的需要,并在医疗领域独领巨潮。
二、生物可降解材料生物可降解材料是一种可分解的材料,它可以被生物体内的微生物分解吸收,既不会对环境造成污染,又不会产生有害的副作用。
在医疗领域中,生物可降解材料是一种重要的材料,如可降解内固定器、可吸收缝线等,能够有效降低手术的风险,并缩短恢复期。
同时,科学家还在不断尝试在生物可降解材料上应用于3D打印技术,以生产出适合不同病人的医疗器械,这将极大的推动医疗器械的创新和发展。
三、仿生材料仿生材料以生物体的结构和功能为蓝本,将化学、生物、物理等领域的科学原理应用于其设计制作,以实现对其性能的模仿和提升。
在医疗领域,仿生材料已被广泛应用。
如组织工程,通过仿生材料制造出人体的血管、皮肤和内脏等,实现体外培育和治疗;仿生调节材料,通过材料的响应特性,实现对药物、生物质或医疗器械的调节。
未来,仿生材料将通过更精细的制造和更大量的应用,不断扩展其在医疗领域中的优势。
四、纳米医疗材料纳米化技术是一种最近几十年被开发出来的新技术,它可以用来改善材料的物性和化学性能,也可以用来加强隐形眼镜等医疗材料的功能。
以纳米技术处理的药物,能够更快速地找到病灶并起治疗作用。
医用新材料
医用新材料
医用新材料指的是应用于医疗领域的新型材料,它具有诸多优势,有助于提高医疗设备的功能性和耐用性,改善患者的治疗效果和生活质量。
首先,医用新材料具有良好的生物相容性。
医疗设备如人工骨骼、心脏起搏器等与人体长期接触,传统材料可能引发过敏反应或导致组织受损,但医用新材料能与人体组织相容,降低了人体对其的排斥反应,减少了并发症的发生。
其次,医用新材料具有良好的机械强度和耐磨性。
传统的医疗材料如不锈钢、钛合金等虽然具有一定的强度,但在长期使用中容易磨损或断裂,影响医疗设备的稳定工作。
而医用新材料,如聚酯类、聚碳酸酯等,具有良好的强度和耐磨性,能够更好地满足医疗设备的使用需求。
此外,医用新材料还具有优异的抗菌性能。
传统的医疗器械易被细菌附着、滋生和传播,导致医疗场所的感染风险增加。
医用新材料常采用抗菌表面处理技术,能够阻止细菌的附着和繁殖,减少医疗器械引发感染的风险。
此外,医用新材料还具有超声速成型、柔性、可塑性等特点。
超声速成型技术能够制造出复杂形状的医疗器械和种植体,提高了治疗的准确性和效率。
柔性和可塑性的医用新材料能够适应人体的结构和变形,提高了患者的舒适度和治疗效果。
总的来说,医用新材料在提高医疗器械功能性、改善患者治疗
效果等方面有着极大的潜力。
随着科技的进步和医疗需求的不断增加,医用新材料的研发和应用将会越来越广泛。
药用新型辅料
药用新型辅料
药用新型辅料是指用于药物制剂中的新型材料,它们可以提高药物的稳定性、生物利用度、口感等,同时也可以降低药物的副作用。
药用新型辅料通常具有以下特点:
1. 安全性高:药用新型辅料必须符合严格的安全标准,确保不会对人体造成危害。
2. 功能性强:药用新型辅料可以提高药物的稳定性、生物利用度、口感等,从而提高药物的治疗效果。
3. 环保性好:药用新型辅料应该是环保的,不会对环境造成污染。
4. 易于加工:药用新型辅料应该易于加工,可以适应不同的制剂工艺。
药用新型辅料的种类很多,例如:
1. 高分子材料:如聚乙二醇、聚维酮等,可以提高药物的稳定性和生物利用度。
2. 生物材料:如蛋白质、多糖等,可以作为药物的载体,提高药物的靶向性。
3. 纳米材料:如纳米粒子、纳米纤维等,可以提高药物的渗透性和靶向性。
4. 天然材料:如植物提取物、动物提取物等,可以提高药物的口感和生物利用度。
药用新型辅料的应用,不仅可以提高药物的治疗效果,还可以降低药物的副作用,是药物制剂领域的一个重要发展方向。
制药中的新材料及其应用研究
制药中的新材料及其应用研究药物的产生,离不开对药物制剂的研究。
制药中,药物制剂的研究是一个细节繁复的过程,其中含有对复杂材料的研究和调配。
新世纪,新材料,在制药的制剂中得到了广泛的应用和研究,它为药物在药剂上的稳定性、对患者的生物相容性、以及药物在体内的可控性等方面提供了有力的保障和支持。
一、葡萄糖内酯类材料葡萄糖内酯是药物中常见的一种丙烯基材料,自然界中存在着葡萄糖醛酸、葡萄糖乙酰醛酸等多种形式的葡萄糖。
通过这些葡萄糖,可以制备出稳定性较高的药物,其中较流行的药物制剂有抗癌药物、抗感染药物、以及抗心血管药物等。
葡萄糖内酯在药物制剂中的应用,主要指其在文化筛选和药物制剂添加剂方面的应用。
在药物的筛选过程中,葡萄糖内酯可以作为稳定剂和载体试剂。
这些试剂能够在药物中形成包囊或胶囊,起到药物对组织的针对性以及对患者的良好生物相容性的作用,能够有效地减少药物对人体产生的不良反应。
二、纳米材料纳米材料主要指一类具有微小尺寸、高表面积和非周期性相结构的材料。
纳米材料的研究是当前制药科技研究中最为火热的课题之一。
纳米材料具有极强的生物相容性、生物毒性低、低粘度、以及良好的生物学控制性等特点。
纳米材料在制药科技中的作用主要在两方面:一方面,它可以作为药物制剂载体,通过纳米粒子的封装来提升药物的生物活性,延长药效。
同时,纳米粒子可以增强药物对人体组织的准确针对性,以达到高效治疗的效果;另一方面,纳米材料也可以用于制备新型药物,可以通过调控药物制剂的结构,来增加药物对人体的亲和性、毒性等作用,实现对药物的新型功能修饰。
三、聚合物类材料聚合物类材料指的是一种由不同单元组成的高分子化合物。
这些高分子材料在降低药物的生物毒性和改变药物的光学、电化学性质方面具有独特的优势。
同时,聚合物类材料可以通过调节其分子结构,来控制药物的适应性、溶解性、持续性等。
聚合物类材料在制药制剂中的主要应用可以从以下几个方面进行分析:一方面是应用在长效给药制剂中。
材料科学中的新型生物医用材料
材料科学中的新型生物医用材料随着现代科技的不断发展,人们对于生物医学材料的需求与日俱增。
为了更好地满足医疗领域的需求,材料科学也在不断地探索创新。
新型生物医用材料的研发将在医学领域产生重要的影响,或许在未来不久就能为人们的健康提供更好的保障。
1. 纳米生物医用材料:随着纳米技术的逐渐成熟,纳米生物医用材料逐渐得到了人们的重视。
纳米生物医用材料是指具备纳米结构的生物医用材料,在医疗领域有着多种应用,比如生物传感、肿瘤诊疗、组织修复及再生等领域。
纳米生物医用材料不仅可以在病情诊断时发挥作用,还可以在药物治疗及手术治疗时发挥重要的作用。
目前,纳米生物医用材料已成为医学领域研究的热点之一。
其不同于传统医用材料的独特特性和优势,使其成为材料科学领域的前沿领域。
对于纳米生物医用材料的研究,将有望为生物医学和基础科学提供新的思考和解决方案。
2. 生物降解医用材料:传统的医用材料一般都具有较长的生命周期,难以降解。
而生物降解医用材料可以在体外或体内环境下降解或被吸收,从而避免对环境造成污染,减少废弃物产生。
因此,生物降解医用材料被认为是更加环保和可持续的生物医用材料,具有更广泛的应用前景。
目前,生物降解医用材料已经成为生物医学领域的研究热点之一。
生物降解材料在医学领域有着广泛的应用,如生物修复、组织工程、药物缓释等领域。
生物降解材料的研究不仅可以解决传统医用材料对于环境的影响,还能够提高医疗的效率和成功率。
3. 生物仿生医用材料:生物仿生医用材料是以生物系统为模板,根据仿生学原理设计并制造的具有特殊形态或结构的生物医用材料。
生物仿生医用材料可以具有与生物体相似的特性和结构,从而在治疗实践中更加贴合人体需要,增强治疗效果,提高治疗成功率。
在生物仿生材料的研究中,科学家们运用了多种材料学、生物学和仿生学的方法,从而不断改进医用材料的性能。
目前,生物仿生材料在医学领域的应用也越来越多,如仿生心脏瓣膜、仿生角膜等。
未来,生物仿生医用材料的研究将成为材料科学的又一重要领域,相关研究在生物医学领域中具有广泛的应用前景。
新型材料在医疗中的应用前景
新型材料在医疗中的应用前景现代医疗技术在不断地进步和发展,人们对于医疗健康的需求也在不断增加。
在这样的背景下,新型材料的发展和应用已经成为了医疗领域的一个热点问题。
一、新型材料在医疗中的应用1.医用高分子材料高分子材料是一种非常常见的基础材料,因其在生物医学领域具有多重优良性质,已经被广泛应用于医疗领域。
例如,人工关节、牙齿填充材料、血管支架等等,都是由高分子材料制成的。
2.生物可降解材料生物可降解材料是一种在医疗领域应用广泛的新型材料,因其能够被人体所吸收和分解,不会对人体造成伤害,已经成为了各种医疗器械和植入物的常用材料。
例如,吸收性缝线、可生物降解的支架、可降解的凝胶等等,都是生物可降解材料的代表。
3.纳米材料纳米材料是一种独特的新型材料,尺寸小于100纳米,具有很强的生物活性和生物相容性,已经在医疗领域得到了广泛应用。
例如,纳米金粒子、纳米酸化铁等等,都可以用于医学影像、热疗、药物输送等领域。
二、新型材料在医疗中的优势1.低成本新型材料的研发成本相对较低,而且制备工艺简单,可以大规模生产,降低医药费用,提高医疗服务水平。
2.长效性新型材料可以被特定的生物体识别和降解,长期存在于人体内,从而实现长效治疗。
3.特异性新型材料可以根据不同疾病的特异性,制备出具有特定功能的材料,如可靠的治疗药物、高效的诊断试剂等。
4.多功能性新型材料可以同时具有多种功能,包括治疗、诊断、监测和修复等,从而满足不同的医学需求。
三、新型材料在医疗中的应用前景随着现代医学的发展,新型材料在医疗领域的应用前景越来越广阔。
未来,随着新技术、新材料的不断涌现,医疗领域将会出现更多的新型医疗器械和植入物,以满足人们对于健康的需求。
结语在医疗中,新型材料已经成为了技术创新和发展的重要驱动力。
从人工关节到药物运载系统,从医用高分子材料到纳米材料,各种新型材料的发展和应用,都为医学科技的发展带来了无限可能。
我们相信,在新型材料的不断探索和开发中,医学领域未来的发展会更加美好。
医学科技的新材料和新技术
医学科技的新材料和新技术随着科技的不断发展,各行各业也在快速更新换代。
医疗健康产业也不例外,新材料和新技术的应用不断创新,为医学科技的发展和升级打下了坚实的基础。
一、新材料在医疗健康领域的应用1. 多层次纳米材料多层次纳米材料是目前医学研究的热点之一。
其具有高效传递药物、显著改善生物组织质地、具有良好的生物相容性、可控释药等优点。
在各种医学应用中,多层次纳米材料的应用前景极为广阔,被广泛运用于医学影像、肿瘤治疗等等。
2. 生物活性玻璃生物活性玻璃是一种能够与体内组织发生化学反应的材料。
其特点是含有一定程度的钙、磷等元素,并能够形成骨组织,有效促进骨生长。
该材料被广泛应用于骨组织修复,如脊柱融合、骨折愈合等方面。
3. 仿生材料仿生材料是一种模仿生物体的适应性和特性制成的人工材料,有机会在医学和生物学领域中得到广泛应用。
如人工关节、人造心脏、人造皮肤、人造骨骼等等。
其制备技术已高度发展,生产商也越来越注意仿生材料的生物安全性。
二、新技术在医疗健康领域的应用1. 基因编辑技术基因编辑技术是当前的热门话题之一。
利用这一技术可以直接在细胞、组织和完整动物中精确地进行基因编辑,从而纠正一些与疾病有关的基因突变,达到治疗目的。
例如,使用CRISPR-Cas9技术可改善遗传病、肿瘤等疾病。
2. 人工智能随着人工智能技术的加持,医疗健康领域也取得了巨大进步。
人工智能可以充分利用数据分析、机器学习和自然语言处理等技术,实现疾病诊断、治疗规划、药物研发等方面的应用。
例如,在医学影像诊断方面,人工智能可以将影像数据分析和人类试错的经验结合起来,使得医生诊断的准确性得到有效提升。
3. 医疗机器人随着机器人技术的研发,医疗机器人的应用也大大拓宽。
医疗机器人不需要睡眠,不会犯疏忽,能精确地执行各种医疗操作,如手术、诊断、药物给药等等。
在手术方面,机器人可以通过卫星、3D打印等技术构建精准的人体模型,让医生更准确地操作手术。
总之,医学科技领域的新材料和新技术的应用不断涌现,为医疗健康产业带来了创新和升级。
新型医用材料的研发及临床应用
新型医用材料的研发及临床应用在现代医学中,材料科学与工程学的发展已经具有越来越重要的地位。
作为一个全新的领域,医用材料科学关注于材料的特性和构成,这些材料可以被用于制造人造器官或者医疗器械等等医学产品。
医用材料科技研究的一个目标是制造更加精确和更加牢固的医疗设备,以提高患者的治疗效果和生命质量。
本文将会从以下几个方面进行探讨。
一. 新型医用材料的研究现状如今,不仅有越来越多的人开始关注于医用材料的制作和应用,还涌现了许多新型的医用材料。
这些新材料是由聚合物、生物材料,或是人造器官等方面发展而来。
其中,聚合物材料包括了种类繁多的纳米材料,也出现了一些具有自愈功能的复合材料。
此外,生物材料有着贴近人体的优越性能,因此越来越受到临床和患者的青睐。
人造器官作为医用材料的顶峰,已有许多的成功案例,例如,假肢、人工心脏、胰岛等等。
然而,不同的材料具有不同的特性,要想制造出良好的医用材料,科研人员需要对每种材料进行详细分类、了解其物理、化学性质和操作方法等等。
在我们已经经历的多数医用材料研究发展史中,可持续性和安全性等方面是主导性的原则,而随着更多的材料展现在我们的眼前,科研人员在医用材料的研究方向也逐渐转变。
二. 新型医用材料的研发过程对于医用材料来说,一个好的研发过程可以使得科研人员明确研究目标、确定基本规格等等,而未经过科学流程的新型材料可能出现难以预见的问题。
因此,科学方法的运用是非常重要的。
灵感的源泉在历史深处,人类已有使用象牙、黄金、木材、石头等等材料进行疾病防治的记录。
而现代医用材料则是始在医生和患者朋友的创意灵感。
理论阶段在确定好研发目标后,科研人员需要仔细分析相关理论知识,并通过先期的实验结果来测试这些理论。
在这个阶段,关键问题包括材料的原理和特性以及制作方法等。
实验阶段实验阶段是医用材料的重要环节,也是研发最紧迫的部分。
实验阶段既包括试制阶段,也包括模型建立和可行性验证等。
模型建立方面主要通过计算机辅助设计的方法,通常根据既定的理论原理创建模型,并对模型进行分析,从而确定材料的主要物理、化学性质。
新材料在医学领域中的应用
新材料在医学领域中的应用新材料是指在现有材料基础上进行改良或结合新技术制备的材料,在医学领域中起到越来越重要的作用。
新材料的应用不仅可以提高医学器械、设备的性能,也有助于新药的研发和治疗方案的改善。
本文将介绍几种新材料在医学领域中的应用。
1. 生物陶瓷生物陶瓷是一种生物相容性好、无毒性的材料,具备较好的生物力学性能。
生物陶瓷可以用于骨科领域中的骨修复、人工关节、种植牙等。
目前,世界上多数的骨修复材料都是生物陶瓷,如钛合金、羟基磷灰石等。
除此之外,生物陶瓷还可以应用于耳鼻喉科、眼科、牙科等领域,例如人工喉、人工耳蜗、窦道开口及静脉血管等等。
2. 生物可降解材料生物可降解材料可以在人体内被代谢、分解和排出,不会对健康造成影响,通常用于临时性生物医学器械和可吸收缝线等。
生物可降解材料的应用广泛,主要应用于支架、修复骨骼缺陷、膜片支架、动脉内膜修复材料、药物缓释系统等方面。
通过生物可降解材料的应用,可以减少二次手术的次数,避免了对患者的二次伤害。
3. 纳米技术纳米技术是一种先进的技术手段,通过制备规模在1-100纳米的超微粒体系,改善材料的性能和功能,对于组织和个体的生物活动具有重要的影响。
纳米技术可以用于制备纳米粒子、纳米管、纳米板和纳米纤维等,也可以用于药物的制备和传递。
纳米技术的应用领域非常广泛,主要应用于生物医学诊断、治疗、生物材料、仿生医学、组织工程等领域。
4. 纳米多孔材料纳米多孔材料是一种由纳米粒子堆积而成的空心多孔结构,通常应用于药物的吸附、制剂的存储和送达、组织工程等。
纳米多孔材料具有高表面积、多孔结构、可控孔径和良好的生物相容性等特点,可以促进细胞的增殖和修复组织。
此外,纳米多孔材料还可以用于微型反应器和催化剂等领域,为生物医学和工业领域的发展提供了有力的支撑。
结语新材料的引入对于医学领域发展的推动具有非常重要的意义。
它可以改善医学设备的性能、减少医疗器械的二次手术、并可以提高新药的研发、改善治疗方案。
二十一世纪医药领域新材料:甲壳素
二十一世纪医药领域新材料:甲壳素时间:2009-7-17 14:09:49 作者:来源:浏览:热门关注早在400年前,《本草纲目》中就有螃蟹壳应用的记载,这是甲壳素最早的应用纪录。
1811年,法国H.Braconnot教授最早分离出甲壳素,他用温热的稀碱处理蘑菇,得到一些纤维状的残渣,他以为是纤维素,并命名为Fungine,意思是真菌纤维素。
12年后也就是1823年,另一位法国科学家A.Odier从昆虫的翅鞘中分离出同样的物质,命名为Chitin,即铠甲、信封的意思。
1859年法国C.Rouget第一次分离出壳聚糖,命名为Chitosan。
从发现甲壳素后的一个半世纪,甲壳素的研究进展缓慢。
20世纪下半叶,随着对纤维素、蛋白质和甲壳素及其他糖类等生物大分子的研究,有机化学诞生和发展起来。
甲壳素的研究重心也从欧洲转向日本。
1977年英国Muzzarelli教授发起并主持了第一届甲壳素和壳聚糖国际会议,以后每2年召开一次。
在1991年的会议上,美、欧的医学科技界、营养食品研究机构将其誉为第六要素。
我国于1952年开始研究。
20世纪90年代是研究的全盛时期。
1997年,研究开发课题列入国家科委九五攻关计划,归属863计划。
2000年前后酶法生产壳寡糖的方法被攻克。
近年来,我公司研究人员对甲壳素及其衍生物进行了深入研究,提供了许多有价值的资料,展示了它广阔的应用前景。
本文对甲壳素在医药上的应用做一简介,以利于这一资源的开发和利用。
下面就甲壳素及衍生物的生物功能及其临床应用综述如下:甲壳素及几丁聚糖的许多临床医学应用不仅仅是依据其独特的理化性质、无毒性、生物可降解性以及良好的生物相容性,更重要的是基于其优异的生物学功能。
为全面了解认识其生物学功能,国内外做了大量基础研究,我们在此基础上也做了许多实验研究。
在此,仅以其重要的五大功能,即:对机体细胞生长的调节作用、抑制微生物生长的作用、对凝血功能的调节作用、促进创面愈合作用以及吸附作用逐一予以阐述。
2023年医用高分子材料行业市场调查报告
2023年医用高分子材料行业市场调查报告医用高分子材料是一种在医疗领域中广泛使用的材料,它具有良好的生物相容性、可塑性和承载性能。
医用高分子材料可以用于制造医疗器械、医疗设备、医用耗材等产品,广泛应用于医院、诊所、实验室等医疗机构。
目前,医用高分子材料行业呈现出快速发展的趋势。
随着人口老龄化趋势的加剧和对医疗水平的不断提高,对医疗器械和设备的需求不断增加。
医用高分子材料作为医疗器械和设备的重要组成部分,其需求也将随之增加。
医用高分子材料的市场主要分为聚乳酸、聚丙烯酸甲酯、聚酯、聚酰胺、聚氯乙烯等几个主要品种。
目前,聚乳酸是医用高分子材料市场中最主要的品种之一。
聚乳酸具有良好的生物相容性和生物降解性,可以用于制造可吸收缝线、骨修复材料、植入物等产品。
聚乳酸及其制品在手术、外科医学等领域中具有广泛的应用。
另外,聚丙烯酸甲酯也是医用高分子材料中的重要品种之一。
聚丙烯酸甲酯具有优良的物理性能和生物相容性,可以用于制造人工关节、血液净化材料、尿袋等产品。
聚丙烯酸甲酯在骨科、血液透析等领域中有着广泛的应用。
此外,随着科技的不断进步,医用高分子材料不断更新换代,新型材料的问世给医疗领域带来了更多的机会和挑战。
例如,聚氨酯材料在医疗领域中的应用日益广泛,不仅可以用于制造人工器官和植入物,还可以用于制造医用胶带、医用胶水等产品。
总的来说,医用高分子材料行业市场前景广阔,具有巨大的发展潜力。
随着人们对健康的重视和医疗水平的不断提高,对医疗器械和设备的需求不断增加,医用高分子材料的需求也将随之增加。
同时,随着新型材料的不断发展,医用高分子材料行业还将面临着更多的机遇和挑战,需要不断提高技术水平和产品质量,以满足市场的需求。
高分子化合物简介
NO
CH CH2 n
13
4.丙烯酸树脂
甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯等单体的聚合 物通常称为丙烯酸树脂,主要用作片剂、小丸剂、缓释颗 粒剂等的薄膜包衣,还用于制备微胶囊、膜剂等的成膜材 料,以及控缓释药物剂型的包衣材料。根据树脂类型的不 同可作胃溶型薄膜包衣和肠溶型薄膜包衣(目前有国产肠 溶型Ⅰ号、肠溶型Ⅱ号、肠溶型Ⅲ号丙烯酸树脂乳液)
12
3.聚乙烯吡咯烷酮
聚乙烯吡咯烷酮(PVP)又称聚维酮,溶于水,安全 无毒,对热和酸都较稳定。在液体药剂中,10%以上的 PVP有助悬、增稠和胶体保护作用;更高浓度可延缓可的 松、青霉素等的吸收。PVP可作为粘合剂、片剂薄膜包衣 材料、着色包衣材料色素的分散剂、胶囊剂和眼用制剂等 的辅料、固体分散体载体、片剂的崩解剂、填充剂和赋型 剂,还可用于制备骨架的缓释片。
有序介孔炭材料是一种多孔纳米材料是20世纪末发展起来的新型功能高分子材料其优良的球形结构和光滑表面易于从体内排出而且孔径均一可调是一种理想的药物控缓释制剂载体
第十五章 医药用高分子材料
钟 鸣 制作
目录
第十五章 医药用高分子材料 一、高分子化合物简介 二、医药用高分子材料
学习目标
知识目标 1.掌握 高分子化合物的定义、命名和结构。 2.了解 几种常见医药用高分子化合物在药物制剂辅料 中的应用。 技能要求 1.能 说出几种常见医药用高3 分子化合物在药物制剂辅 料中的主要用途。 2.会 说出重要高分子化合物的名称及性能。
[ CH2 CH ]m[ C13H5 5 C12H22O11 ]n
CO
OH
15
6.泊洛沙姆
泊洛沙姆是聚氧乙烯和聚氧丙烯的聚合物,无臭、无 味、无毒,对眼粘膜、皮肤具有很高的安全性,是目前使 用在静脉乳剂中唯一的合成乳化剂,还可作为药物制剂的 增溶剂和乳化剂。高分子量的亲水性泊洛沙姆可作为水溶 性栓剂、亲水性软膏、凝胶、滴丸剂的基质材料,近年来 ,利用其水凝胶制备药物控释制剂,如埋植剂、长效滴眼 液等。
新材料新技术在医疗领域的创新应用
-采用实验研究、临床试验、计算机模拟等多种研究方法,全面评估新材料新技术的性能。
-利用大数据、人工智能等技术手段,进行数据挖掘和分析,为医疗决策提供支持。
-运用系统工程、生物信息学等方法,研究生物体与医疗器械之间的相互作用,优化产品设计。
六、技术与应用进展
新材料新技术在医疗领域的应用,涉及众多关键技术,这些技术的原理、应用及优势如下:
1.生物医用材料:指用于人体内部或与人体组织接触的材料,具有生物相容性、稳定性和一定的生物降解性能。
2.组织工程:通过将细胞、生物材料和组织工程技术相结合,修复、再生或替换受损组织。
3.药物载体:利用新材料将药物定向输送到病变部位,提高药物疗效,降低毒副作用。
4.医疗器械:指用于诊断、治疗、康复等医疗活动的设备、器具和耗材。
五、策略与方法论
为解决新材料新技术在医疗领域面临的问题,以下提出有效的管理、实施和评估策略:
1.管理策略:
-加强产学研合作,促进多学科交叉融合,提高研发效率。
-建立健全法规政策体系,加强监管,确保新技术在医疗领域的合规应用。
-提高知识产权保护意识,鼓励创新,为行业提供持续发展的动力。
2.实施策略:
-针对关键问题,加大科技创新力度,突破技术瓶颈。
2.生物医学工程原理:生物医学工程是一门将工程学原理和方法应用于生物医学问题的学科。它包括生物力学、生物材料、生物信号处理等多个分支,为医疗领域新技术的研发提供了理论支持。
3.信息技术与大数据理论:随着大数据、人工智能等技术的发展,医疗行业正在经历数字化、智能化变革。这一理论涉及数据收集、存储、处理和分析等方面,有助于提高医疗诊断和治疗的准确性和效率。
1.关键问题:
-材料性能与生物相容性的平衡:新材料在具备优异性能的同时,需具有良好的生物相容性,避免对人体产生不良反应。
药用高分子材料四大类型PPT课件
02
药用高分子材料的四大类 型
天然高分子材料
天然高分子材料是从自然界中获取的高分子材料,如淀粉、纤维素、壳聚糖等。
天然高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性,常用于药物载体和组织工程领 域。
天然高分子材料的缺点是稳定性较差,易受微生物侵蚀和环境因素的影响。
合成高分子材料
合成高分子材料是通过化学合 成制备的高分子材料,如聚乙 烯、聚丙烯、聚氯乙烯等。
随着药物传输技术的发展,高分子材料在药物载体方面的应用将更加 广泛,为新型药物的开发提供更多可能性。
提高药物稳定性
高分子材料可以作为药物的稳定剂,提高药物的稳定性和延长药物的 有效期。
靶向药物传输
通过高分子材料的修饰和改性,实现药物的靶向传输,提高药物的疗 效并降低副作用。
生物可降解性
发展可生物降解的高分子材料,减少药物残留和环境污染。
药用高分子材料四大类 型PPT课件
目录 CONTENT
• 药用高分子材料概述 • 药用高分子材料的四大类型 • 药用高分子材料的生产工艺与质
量控制 • 药用高分子材料的发展前景与展
望
01
药用高分子材料概述
药用高分子材料的定义
药用高分子材料是指在药物制剂中用作辅料或载体的高分子 化合物。这些高分子化合物具有良好的生物相容性和药理性 能,能够提高药物的稳定性、延长药物的作用时间、降低药 物的副作用等。
药用高分子材料在药物制剂中起到关键作用,是现代药物制 剂的重要组成部分。
药用高分子材料的应用领域
第一季度
第二季度
第三季度
第四季度
口服给药系统
药用高分子材料在口服 给药系统中作为药物载 体、粘合剂、崩解剂等 ,能够提高药物的生物 利用度、稳定性以及患 者的顺应性。
生物医用高分子材料及市场发展情况
生物医用高分子材料及市场发展情况生物医用高分子材料及市场发展情况生物医用材料简介:生物医用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。
一、生物医用材料分类:生物材料应用广泛,品种很多,有不同的分类方法。
通常是按材料属性分为:合成高分子材料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等)、金属与合金材料(如钦金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)、复合材料(碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等)。
根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料。
二、生物医用高分子材料1、定义:生物医用高分子材料是指对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。
生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的材料。
它既可以来源于天然产物,又可以人工合成。
此类材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。
2、分类:按材料来源分:(1)医用金属和合金。
主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。
(2)医用高分子生物材料。
高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质,医用高分子生物材料包括合成(如:聚酯、硅橡胶)和天然高分子(如:胶原、甲壳素)。
(3)医用生物陶瓷。
有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷(羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等)(4)医用生物复合材料。
如羟基磷灰石涂复钛合金,炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。
(5)生物衍生材料。
这类材料是将活性的生物体组织,包括自体和异体组织,经处理改性而获得的无活性的生物材料。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
药用高分子材料生物医用材料研究现状摘要:生物医用材料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,生物材料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。
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。
关键词:生物医用材料生物材料高分子材料一.生物医用材料简介生物医用材料又叫做生物材料,分别来自于Biomedical Materials 和Biomaterials的译名。
目前国际上两本本学科最主要的学术期刊是英国的《Biomaterials》和美国的《Journal of Biomedical Materials Research》,两个期刊所涉及的内容是相同的,由此可见Biomedical Materials 和Biomaterials两词是指相同的材料。
现在给生物医用材料明确的定义:对生物系统的疾病进行诊断、治疗、外科修复、理疗康复、替换生物体组织或器官(人工器官),增进或恢复其功能,而对人体组织不会产生不良影响的材料。
生物医用材料本身并不必须是药物,而是通过与生物机体直接结合和相互作用来进行治疗。
另一种说法是:生物医用材料是一种植入躯体活系统内或与活系统相接触而设计的人工材料。
也有“用于医用器械、与生物体相互作用的无生命性材料。
”[1]一说。
生物医用材料研究内容是:生物医用材料的性能及组织器官与材料之间的相互作用。
在体内,生物医用材料如何影响活组织(称之为宿主反应);活组织又如何影响生物材料的性能变化(称之为材料反应)。
重点研究化学(包括生物化学)和力学两方面。
(例如植入髋关节,磨损碎屑,炎症反应,以及金属离子的溶出)物医用材料的分类:由于生物材料应用广泛,品种很多,所以会有不同角度的分类。
(一)按材料的传统分类法分为:(1)合成高分子材料(如聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物)(2)天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖)(3)金属与合金材料(如钛及钛合金)(4)无机材料(如生物活性陶瓷、羟基磷灰石)(5)复合材料(如碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物)(二)按材料的医用功能分为:(1)血液相容性材料用于人工血管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用的吸附剂、细胞培养基材。
因为与血液接触,所以不可以引起血栓、不可以与血液发生相互作用。
主要包括聚氨酯/聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯/聚甲基丙烯酸羟乙酯、含聚氧乙烯醚的聚合物、肝素化材料、尿酶固定化材料、骨胶原材料等。
(2)软组织相容性材料如果用作与组织非结合性的材料,必须对周围组织无刺激、无毒副作用,如软性隐形眼镜片;如果用作与组织结合性的材料,要求材料与周围组织有一定粘结性、不产生毒副反应,主要用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补材料。
这样的材料有聚硅氧烷、聚酯、聚氨基酸、聚甲基丙烯酸羟乙酯、改性甲壳素。
(3)硬组织相容性材料硬组织生物材料主要用于生物机体的关节、牙齿及其他骨组织。
包括生物陶瓷、生物玻璃、钛及合金、碳纤维、聚乙烯等。
(4)生物降解材料生物降解材料在生物机体中,在体液环境中,不断降解,或者被机体吸收,或者排出体外,植入的材料被新生组织取代。
可以用于可吸收缝合线、药物载体、愈合材料、粘合剂、组织缺损用修复材料。
包括多肽、聚氨基酸、聚酯、聚乳酸、甲壳素、骨胶原/明胶等高分子材料,以及β-磷酸三钙可降解生物陶瓷。
(5)高分子药物高分子药物是一类本身具有药理活性的高分子化合物,可以从生物机体组织中提取,也司以通过人工合成、基因重组等技术,获得天然生物高分子的类似物,如多肽、多糖类免疫增强刑、胰岛素、人工合成疫苗等,用于治疗糖尿病、心血管病、癌症以及炎症等疾病。
(三)其它分类方法(1)按照有无生物活性分为生物惰性材料(bioinert)、生物活性材料(bioactive)。
(2)按照可否生物降解(biodegradable)来划分。
(3)分为人工合成材料和天然材料。
(4)还可以分为单一材料、复合材料、活体细胞、天然组织与无生命材料结合的杂化材料。
二.生物医用材料的研究现状目前,世界各国对生物材料的研究大多处于经验和半经验的阶段,材料与活组织之间的相互作用机理还有许多不清楚的地方,一般以现有材料为对象,凡性质基本能满足使用要求者,则进行适当纯化,包括配方上减少有害助刑、工艺上减少单体残留量和低聚物,然后加以利用;性能不满足要求者,进行适当改性后再加以利用;还有的则把两种材料的性质结合起来以实现一定的功能。
至今,真正建立在分子设计基础上,依据生物相容性,按照材料结构与性能的关系,来设计新型生物材料的研究尚不多见。
因此,目前应用的生物材料,尤其是用于人工器官的材料,只是处于“勉强可用”或“仅可使用”的状态,还未满足应用的要求。
近年来,对于材料结构与生物相容性之间的关系的研究已经受到重视。
目前已经进入了为“生物材料分子设计学”积累数据和资料的阶段,个别性能的分子设计已被应用并取得了较好结果。
迄今为止,被详细研究过的生物材料已有一千多种,医学临床上广泛使用的也有几十种,涉及到材料学的各个领域。
目前生物医用材料研究的重点是在保证安全性的前提下寻找组织相容性更好、可降解、耐腐蚀、持久、多用途的生物医用材料,具体体现在以下几个方面:(1). 提高生物医用材料的组织相容性途径不外乎有两种,一是使用天然高分子材料,例如利用基因工程技术将产生蛛丝的基因导入酵母细菌并使其表达;二是在材料表面固定有生理功能的物质,如多肽、酶和细胞生长因子等,这些物质充当邻近细胞、基质的配基或受体,使材料表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。
(2). 生物医用材料的可降解化组织工程领域研究中,通常应用生物相容性的可降解聚合物去诱导周围组织的生长或作为植入细胞的粘附、生长、分化的临时支架。
其中组织工程材料除了具备一定的机械性能外,还需具有生物相容性和可降解性。
(3). 生物医用材料的生物功能化和生物智能化利用细胞学和分子生物学方法将蛋白质、细胞生长因子、酶及多肽等固定在现有材料的表面,通过表面修饰构建新一代的分子生物材料,来引发我们所需的特异生物反应,抑制非特异性反应。
例如将一种名叫玻璃粘连蛋白(VN)的物质固定到钛表面,发现固定VN的骨结合界面上有相对多的蛋白存在。
(4).开发新型医用合金材料生物适应性优良的Zr、Nb、Ta、Pd、Sn合金化元素被用于取代钛合金中有毒性的Al、V等,如Ti -15Zr - 4Nb - 2Ta和Ti - 12Mo - 6Zr - 2Fe等合金的生物亲和性显著提高,,耐蚀及机械性能也有较大改善,Ti-Ni和Cu、Zn、Al等形状记忆合金由于具有形状记忆和超弹性双重功能,在脊椎校正、断骨固定等方面有特殊的应用。
(5).作为研究热点的纳米生物材料目前取得实质性进展的是纳米控释技术和纳米颗粒基因转移技术。
这种技术是以纳米颗粒作为药物和基因转移载体,将药物、DNA和RNA等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面,同时也在颗粒表面耦联特异性的靶向分子,如特异性配体、单克隆抗体等,通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合,在细胞摄取作用下进入细胞内,实现安全有效的靶向性药物和基因治疗。
(6).增强生物医用材料的治疗特性研究表明,肿瘤部位的神经和血管都不发达,通过温热疗法可以选择性杀死癌细胞。
通常采用铁磁材料植入肿瘤部位,在交变磁场作用下通过磁滞加热使癌细胞死亡。
由于铁磁材料不具备生物活性,加热后要用外科手术的方法去除,给患者带来不便。
而铁磁微晶玻璃(Fe2O3 - CaO -SiO2)可以将磁滞与良好的生物相容性结合,即使长期留在人体内也无不良影响。
(7).研制具有多种特殊功能的生物材料如:膜式人工肺中使用的透氧气和二氧化碳的材料;用于植入体内降解缓蚀性材料和经过皮肤吸收的液晶缓蚀膜材料;用于口腔医学临床的金属和陶瓷与用碳纤维增强的复合材料。
三.生物医用材料的研究方向和热点内容(1)生物相容性的分子设计学研究,重点研究材料的一次结构及表面高次结构与活体的组织相容性、血液相容性及体内耐老化性的关系,深入探讨生物材料分子设计的理论与方法,并用于指导新材料的开发。
今后对材料生物相容性的研究主要集中在以下3个方面:①生物医用材料对组织、器官的全面生理影响;②降解材料在体内的代谢过程;③生物医用材料对细胞、组织、器官间的信息传递、基因调控的影响。
(2)血液相容性材料研究,特别是对仿肝素结构材料和表面生物化处理材料的研究。
(3)生物膜材料的研究,重点是人工肺膜用气体透析材料,血液净化用透析膜、超滤膜尤其是可分离分子物质的透析膜材料。
(4)缓释材料研究,重点是研究植入型可吸收性缓释材料及生物粘附型缓释材料。
(5)天然生物材料中再生胶原及弹性纤维蛋白的稳定化和增强处理方法、甲壳素和透明质酸代替物的应用研究。
(6)生物陶瓷和生物玻璃材料研究,重点是提高生物陶瓷表面生物相容性和力学相容性及表面修饰与处理方法的研究,生物陶瓷表面与机体组织、体液相互作用的机理研究,以及具合各种功能的生物陶瓷、生物玻璃的应用研究。
(7)医用钛及钛合金、镍钛合金材料表面与体液相互作用机理和生化反应及金属表面生物惰性化处理方法的研究。
(8)生物材料表面修饰学的研究,发展各种生物梯度材料,通过对材料表面的合理修饰,使其表面形成一个能与生物活体相适应的过渡层。
从而提高材料的生物相容性,这种过波层应具有生物相容性和力学相容性。
(9)生物材料的生物相容性表征及评价方法的研究,制定不同应用场合的生物相容性要求,研究准确可靠、简便快速的评价方法,并使评价标准统一和规范化。
(10)生理活性材料、仿生材料、智能材料、生物/合成杂化材料的研究,包括应用仿生没计,仿制具有某些器官或组织的物性和生物活性的生物材料,用共价键合或物理交联方法将某些生物功能物牢固地固定在合成聚合物表面或内部,制造杂化生物材料系统,用于人工器官、药物释放、亲合分离系统和生物传感器,研究能保持细胞活力的细胞载体材料和接载方法。
(11) 生物降解/吸收的调控机制研究。
研究生物降解/吸收材料的分子结构、生物环境对生物降解/吸收材料降解的影响、降解/吸收速度的调控、降解/吸收及代谢机制、降解产物对机体的影响。