生物材料表面修饰的新技术

生物材料表面修饰的新技术
随着科技的不断发展，生物材料表面修饰的新技术也不断涌现。

生物材料的表面修饰可以改变其表面性质，进而影响其生物相容性、降解性以及生物活性。

在人工心脏瓣膜、人造血管、组织工
程等领域中，生物材料表面修饰的新技术具有极高的应用价值。

一、生物材料表面修饰的种类
生物材料表面修饰的种类很多，其中常见的有：表面涂层、化
学修饰、生物修饰、植入材料与组织交互作用等。

1. 表面涂层
生物医用材料的表面经常用有机涂层进行改性，包括羟基乙基
纤维素、聚丙烯酸等。

这些有机涂层可以提高生物医用材料的生
物相容性，促进细胞生长和组织愈合。

现在，表面涂层的材料不
断创新，新型材料如负载药物的微胶囊、滴定（交联）方法制备
的薄膜以及自组装膜等都被用于生物医用材料的表面涂层。

2. 化学修饰
化学修饰是通过化学反应对材料表面进行改变。

其方法一般有
以下几种：表面硅化处理、改变表面氧化状态、表面化学添加等。

化学修饰可以改变表面的静电特性，增强其亲水性，提高生物相
容性和生物功能。

3. 生物修饰
生物修饰是将生物大分子或小分子如蛋白质、多糖等修饰于生
物材料表面，通过与生物体的相互作用，调控生物过程。

如将细
胞黏附分子构成的、尺寸为纳米级的分子偶联于义齿材料表面，
可以明显提高义齿表面的黏附性能。

生物修饰还可以增强人工曲
张的生物相容性、增强人工骨的活性、减少血凝等。

4. 植入材料与组织交互作用
植入材料与组织交互作用是指对封闭性或打开性腔隙的生物材
料进行加工和设计，使其与周围组织形成相对稳定的胶原蛋白索桥。

这种胶原蛋白索桥可以防止周围脆弱组织破裂，同时使植入
材料锚定在正常组织上从而不容易脱落。

通过植入材料与组织交
互作用改善植入材料的结构与性能不仅可以增加其耐用性，同时
也可以提高其生物相容性和生物活性。

二、新技术应用
1. 生物纳米材料表面修饰技术
生物纳米材料，如基于水生菌珍珠菜Alcaligenes eutrophus制备的PHA、磁性纳米组装体等，以其可调控的物理、化学及生物性质，成为近年来研发的热点材料。

利用生物纳米技术，可以将各
类无机材料如金属、氧化物、碳纳米材料等载体固定于特定酶或
生物大分子材料的表面上，大大提高其活性、稳定性等性能。

此外，生物纳米组合体的表面修饰可以使其更好地适应于人体内的
复杂环境，带来更好的治疗效果。

2. 无损表面微纳结构制备技术
当前制备生物医用材料的表面微纳结构通常采用化学法、物理
法等，这些方法常常会造成材料表面的损伤和变形，影响其性能，因此无损表面微纳结构制备技术成为发展的趋势。

利用无损加工
技术可以生产出表面结构更加完整的生物医用材料，大幅提高材料的生物相容性和生物功能。

3. 合成一类新型生物可降解材料
新型的生物可降解材料在生物医学领域的应用非常广泛，特别是在生物敷料和医用缝线领域。

目前，已经出现了一类新型的生物可降解材料，即形态自组装胶，其独特的自组装机制和较高的化学稳定性，使其成为合成生物可降解材料的重要研究领域。

结论
随着生物医学材料的不断进步，生物材料表面修饰的新技术已经越来越受到重视。

通过对生物材料表面性质的调控，可以在生物医学领域中有更广阔的应用。

所有这些有望加速生物医学的发展，提高诊断和治疗的效率，改善人类的健康水平。