生物材料及其分类共16页
生物矿化医学材料的分类
生物矿化医学材料的分类
生物矿化医学材料主要包括以下几类：
1. 生物陶瓷材料：如氧化铝、氧化锆、生物玻璃陶瓷等，它们具有稳定的物理化学性能。
这种材料主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能。
2. 医用金属材料：如钛和钛合金、不锈钢、钴-铬合金和镁锌合金等，它们
具有较强的机械强度、抗疲劳性、耐腐蚀性和优异的生物相容性。
这些材料主要用于骨关节固定设备、人工关节、矫形、脊柱矫形、颅骨修复、人工心脏瓣膜、心血管支架等。
3. 医用复合材料：由两种或两种以上材料复合而成的生物医学材料，如复合金属材料、复合陶瓷材料和复合聚合物材料。
这种材料具有良好的生物相容性，主要用于人工器官或组织的制造和人体组织的修复或更换。
4. 生物医学衍生材料：经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料，如人工心脏瓣膜、巩膜修复体、骨骼修复体、血液透析膜和纤维蛋白制品等。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅相关文献或咨询专业医生。
生物医用敏感材料
凝胶上可显著增加凝胶收缩
速率
PNIPAm 疏水成
核作用
用PNIPAm类水凝胶可实现脉冲药品释放(ON/OFF释放)，可望 用于口服、植入或透皮药品释放体系。
生物医用敏感材料
第14页
N－取代基疏水性对凝胶温度刺激响应影响：
疏水性增大
取代基疏水性
越强，凝胶在体 积相转变温度处 产生体积改变越 大，温度响应越 显著，且相变温 度越低。
如羧基或氨基，这些基团解离受外界pH影响： （1）pH改变时，解离程度改变，造成凝胶内外
离子强度改变； （2）解离还会破坏凝胶内氢键，交联点降低，
造成网络结构发生改变，引发溶胀。 ▪ 相体积转变可逆
生物医用敏感材料
第19页
2. 甲基丙烯酸烷酯（n-AMA）和二甲基氨乙 基丙烯酸酯（DMA）交联凝胶
SMP是指对已经赋形高聚物在一
定条件下（如加热、光照、改变酸碱度、 磁场等）实施变形，将这种变形状态保 留下来；当聚合物再进行加热、光照或 者改变酸碱度等刺激时候，聚合物又能 够恢复到其原来赋形状态
生物医用敏感材料
第41页
Time series photographs that show the recovery of a shape-memory tube. (a)-(f) Start to finish of the process takes a total of 10 s at 50°C. The tube was made of a poly(ε-caprolactone)dimethacrylate polymer network (the Mn of the network’s switching segments was 104 gmol-1) that had been programmed to form a flat helix.
生物材料导论6医用金属4a
微量 >414 >18
弹性模量
5倍
(金属/骨)
Ti
<0.08
<0.25 微量 >853 >10
5倍
Fe <0.03
主要
<2.0
>482 >40
10倍
Co + Cr <0.35 <0.75
<1.0
>655 >8 10倍
金属材料的特点：
优点：低毒性，高强度，高韧性，高耐久性（抗疲劳、耐摩耗） 缺点：无生物活性，高弹性模量
医用不锈钢
规格
种类
Simax Cmax Mnmax Pmax Smax Cumax Ni Cr Mo Fe
ASTM F-138 SUS316L 0.75 0.05 2.00 0.025 0.01 0.50 13 18 2.5 剩余量
JIS H 4607 G4303(棒) 4308(线材)
SUS316L
情况下，人体组织只能容忍微量金属离子存在，因此必须严格控 制医用不锈钢在体内的金属离子溶出。医用不锈钢的 合金元素多，且有强的负电性，能够变化其电子价态 ，并与体内的有机和无机物质化合而形成复杂的化合 物。
当前第13页\共有37页\编于星期四\19点
在铁、镍、铬、铝、钒等主要合金元素中，对机体组织 影响比较清楚的是
奥氏体不锈钢无磁性，不能通过相变使合金强化，但借助于冷
加工方法可明显提高其力学性能。这类不锈钢均含有足够量的铬
以保证其良好的耐腐蚀能力。碳含量高会引起不锈钢的晶间腐蚀，故
超低碳AISI316L和317L不锈钢得到了广泛的临床应用。常用的医 用奥氏体不锈钢的组分与性能列入下表。
生物材料知识点(全)(1)
生物材料知识点（全）(1)生物材料知识点（仅供参考）第一章、绪论1. 生物材料、生物材料检验、生物监测、正常值、生物接触限值的定义；生物材料(biological material)是生物体的体液(血液)、排泄物(尿液、呼出气)、毛发和试验动物脏器组织的总称。
生物材料检验(analysis of biological material)是研究生物材料中化学物质或其代谢产物或由化学物质引起机体产生的生物学效应指标变化的分析测定方法。
生物监测是指定期(有计划)地检测人体生物材料中化学物质或其代谢产物的含量或由它们所导致的无害生物效应水平，以评价人体接触化学物质的程度及对健康的影响。
生物监测评价的是毒物的内剂量水平。
环境监测强调空气、水等生产环境中毒物的含量水平，估计毒物进入体内的接触水平，评价的是毒物的外剂量水平。
环境监测和生物监测的结果应该是相关的。
两者相辅相成，共同提供评价职业有害因素对人体危害的基础资料。
正常值(normal reference range)是指正常人(无明显肝、肾及血液系统疾病，无职业有害因素接触史)的生物样品中某种成分的含量或生化指标值。
常通过对某地区的正常人抽样调查所得结果进行统计分析，取95%上限值( 职业接触只引起升高的时候)或97.5%和2.5%上下限之间值(过高或过低均有一定的危害的时候)。
（本底值）生物接触限值(biological e_posure limit, BEL)是为保护作业人员健康，对生物材料(尿、血、呼出气)中污染物或其代谢产物所规定的最高容许浓度，或某些生物效应指标改变所容许的范围。
其值相当于健康工人吸入或接触最高容许浓度的毒物时，生物材料中被测物的含量水平。
2. 生物材料检验指标的选择原则：特异性好；具有良好的剂量-效应关系；稳定性好；有准确可靠的检测方法 3. 生物材料检验指标的分类生物材料检验指标主要有以下三个方面：(1) 生物材料中化学物质原形的检验： (2) 生物材料中化学物质代谢产物的检验： (3) 生物效应指标的检验： 4.生物样品的选择原则(1)选用的生物材料中被测物的浓度与环境接触水平或与健康效应有剂量相关关系； (2)样品和待测成分(指标)足够稳定以便于运输和保存； (3)采集生物样品对人体无损害，能为受检者所接受。
微生物腐蚀16页PPT
微生物对高分子材料的腐蚀
作用机理 腐蚀特点
影响因素
微生物通过合成酶实现对高分子材料的降解 1. 专一性 一种酶分解一种物质
底物改变诱使产生新的与之相克的酶 2. 端蚀性 生物高分子 酶由随机位置开始分解
合成高分子 酶由分子链端开始分解 1. 添加剂 一般为低分子材料，如增塑剂、稳定剂
及润滑剂 2. 侧基、支链及链长 侧基的引入使材料成为惰性
重点
微生物腐蚀机理
1. 阴极去极化作用理论 还原菌消耗金属表面的氢原子，促进阴
极的去极化反应
2. 硫化物理论
还原菌的生命活动提供硫化物，硫化
3.
作用会加快钢铁的腐蚀
3. 细菌联合作用下的腐蚀 喜氧细菌腐蚀过程中形成低氧环境，
使厌氧菌得以繁殖，从而加速金属的
腐蚀
微生物对 金属材料 的腐蚀
微生物对高 分子材料的
腐蚀
金属的微生物腐蚀
● 微生物对碳钢的腐蚀
1. 微生物膜 在水环境中，有机物质的碎片容易粘附在物体表面上，形成一
薄膜，微生物以此薄膜为生存补给进行繁衍生长并新陈代谢产生多 聚物，最终形成微生物膜。 2.腐蚀研究
作用机理 膜下SRB代谢产生的有机酸富集及所造成的局部环 境差异促成了点蚀的形成
金属的微生物腐蚀
链烃M>450，不受侵蚀 3. 水解基团 水解酶能分解含有可水解基团的主链
微生物腐蚀的防护
1. 化学改性 2.
改变聚合物的基本结构或取代基。优：内在性能 缺：有时效性
2. 抑制剂或杀菌剂 要求：材料无损，对人体无害，在各种环境下能
3.
维持较长时间
4.
选择：参照材料、微生物的种类以及杀菌期限
5. 3. 改善环境 改变环境使之 再生纤维素
初一上册生物课第16,17页
初一上册生物课第16,17页1、光学显微镜，其结构及各部件功能：目镜（越短放大倍数越大）物镜（越长放大倍数越大）、镜筒、转换器（安放和调换物镜）、载物台、压片夹、通光孔（光线通过）、遮光器（有大小不等光圈，调节光线强弱）、粗准焦螺旋、细准焦螺旋（调焦距，顺流而下，逆流而上，前者升降幅度大，后者升降幅度小）转动方向和升降方向的关系：顺时针转动准焦螺旋，镜筒下降；反之则上升。
反光镜（有平面镜和凹面镜两面，调节光线亮度）、镜臂、镜柱、镜座。
2、显微镜使用步骤：①取镜和安放②对光③观察④收镜3、显微镜成像时光的的途径：光线→反光镜→遮光器→通光孔→标本（薄而透明）→物镜→镜筒→目镜→眼4、从目镜内看到物像是倒像，上下颠倒、左右相反。
放大倍数为目镜与物镜放大倍数的乘积。
放大倍数越大，视野中的细胞数目越少，体积越大，视野较暗。
光线较弱时，用大光圈和凹面镜，光线较强时，用小光圈和平面镜。
物像移动的方向和移动玻片标本的方向之间的关系：方向相反（即偏哪就向哪移）。
载玻片上写着‘上下’，视野里看到的方法：把写着‘上下’的纸片左旋（或右旋）1800。
5、玻片标本分类：（1）按照材料分：①切片②涂片③装片，非常微小的片（2）按保存时间分：①临时玻片②永久玻片生物可直接做成装切片、涂片、装片的区别P42注意：1、玻片标本的制作，需要载玻片（托载标本的玻璃片）和盖玻片（覆盖标本的玻璃片）6、制作植物细胞临时装片的步骤：①擦②滴：用滴管在载玻片中央滴一滴清水③撕④展：⑤盖：盖上盖玻片，从水滴一边逐渐放下，防止产生气泡⑥染：把一滴碘液滴在盖玻片的一侧⑦吸洋葱鳞片叶表皮细胞临时装片制作：准备（擦干净、滴清水）；制作（撕下内表皮、展平；盖盖玻片）；染色（滴碘液、吸水）染色：使细胞结构更清楚，但影响活细胞的生物活性，甚至使活细胞死亡；观察活的细胞及其生物活性时不应染色。