生物医用材料研究进展

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生物材料与医用材料

生物材料与医用材料

生物材料与医用材料生物材料与医用材料在现代医学和生物工程领域发挥着极为重要的作用。

它们的研发和应用为疾病治疗、组织修复和替代提供了新的解决方案。

本文将就生物材料与医用材料的定义、分类、研究进展以及在医学和生物工程领域中的应用进行探讨。

一、生物材料与医用材料的定义生物材料是指具有适合生物系统应用的物质,可以用于构建人工器官、修复组织、支持生命体等。

医用材料是指用于治疗、修复和增强人体功能的物质或设备。

生物材料和医用材料的研究和应用旨在提高人体健康水平,改善生活质量。

二、生物材料与医用材料的分类生物材料和医用材料可以按照其来源、构成和功能进行分类。

1.来源分类生物材料和医用材料可以分为天然材料和人工合成材料。

天然材料包括骨骼、皮肤、血管等人体组织,它们可以直接应用于医学和生物工程领域。

人工合成材料则是通过化学合成或生物技术手段制备的材料,如合成聚合物、金属合金、陶瓷等。

2.构成分类根据生物材料和医用材料的构成,可以分为无机材料、有机材料和复合材料。

无机材料包括金属、陶瓷等,有机材料则主要是聚合物,复合材料是由两种或多种材料组合而成。

3.功能分类生物材料和医用材料可以按照其功能进行分类,如生物支架、药物缓释系统、生物传感器等。

生物支架用于组织工程和器官替代,药物缓释系统用于控制药物释放,生物传感器则用于检测生物体内的生理指标。

三、生物材料和医用材料的研究进展随着科学技术的不断进步,生物材料和医用材料的研究呈现出蓬勃发展的态势。

以下是该领域的一些研究进展:1.生物材料的表面改性表面改性可以提高生物材料的生物相容性和功能性。

通过改变生物材料的表面形貌、化学结构和表面能等特性,可以调控细胞黏附、生物反应性和材料的耐磨性等性能。

2.生物材料的仿生设计仿生设计将生物材料与生物体的结构和功能相结合,可以制备出具有优异性能的生物材料。

比如,仿生多孔骨材料可以模拟人体骨骼的微观结构,增强材料的力学性能和生物活性。

3.医用材料的纳米技术应用纳米技术在医用材料的研究和应用中发挥着重要作用。

生物医用材料的研究进展与应用前景

生物医用材料的研究进展与应用前景

生物医用材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展,人们对生物医用材料的需求日益增加。

生物医用材料作为生物医学领域中的关键材料之一,是指用于制造医学设备、器械或实现人体组织修复的材料。

生物医用材料具有良好的生物相容性、生物安全性、生物仿生性和可变形性等特点,在医学领域中有着广泛的应用前景。

本文将探讨生物医用材料的研究进展和应用前景。

一、生物医用材料的类型和特性生物医用材料种类繁多,按照材料类型可分为金属材料、聚合物材料、生物材料、陶瓷材料等;按照应用领域可分为假体材料、植入材料、组织工程材料、生物传感器材料等。

目前,生物医用材料以其独特的特性,已经被广泛应用于骨骼、牙齿、皮肤、软组织、器官、神经等领域。

本文将以最常用的生物医用聚合物材料为例进行介绍。

生物医用聚合物材料具有生物相容性好、生物重建性强、物理力学性能稳定的特点,可作为组织修复的材料、织造医体器械和手段的载体等,应用前景广阔。

例如,聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基瓜拉克托酸(PLGA)、聚己内酯(PCL)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚亚甲基硫醚(PHEMA)等;生物聚合物例如胶原蛋白、明胶、海藻酸等;合成聚合物如聚丙烯腈复合膜、聚己内酰胺-C等在医学领域得到广泛应用。

二、生物医用材料的研发进展随着人们对生物医学领域的研究逐渐深入,生物医用材料的研发也得到了迅速发展。

近年来,通过不断的实验室研究,科学家们不断改进已有的生物医用材料,寻找更好的材料供应,开发出了许多新的生物医用材料,如纳米级聚合物材料、精确结构的功能材料等新型材料。

此外,生物打印技术的不断发展也推动了生物医用材料的研究。

生物打印技术是一种基于计算机辅助设计(CAD)和三维打印技术(3D)的新型医学技术,可将废旧物品转化为人体组织。

利用生物打印技术,科学家们可以将细胞、生物材料和生物材料组成物层层叠加的方式,按照预设的图形和大小,生产出具有特定功能的人工器官。

这种新型技术不仅可以用于外科手术、器官移植、血管补强等医学领域,也可以用于航空、化学等领域的产品研发。

生物医用水凝胶敷料的研究现状与应用前景

生物医用水凝胶敷料的研究现状与应用前景

然而,目前的研究仍存在一些不足之处,例如水凝胶材料的生物相容性和降 解性有待进一步提高,药物载体和细胞生长支架的材料性能需要进一步优化等。
未来研究方向
未来,生物医用水凝胶的研究将更加深入和广泛。首先,需要进一步研究和 改进水凝胶材料的生物相容性和降解性,以满足临床应用的需求。其次,需要探 索新的制备方法和加工技术,以实现水凝胶材料的多样化和功能化。此外,还需 要进一步研究水凝胶在药物传递和组织工程中的具体应用,以推动其在医疗领域 的应用。最后,需要加强跨学科的合作,促进生物医用水凝胶在多领域的应用和 发展。
参考内容
引言
生物医用水凝胶是一种具有高度亲水性的高分子材料,在生物医学领域具有 广泛的应用价值。水凝胶具有良好的生物相容性和可降解性,可用于药物传递、 组织工程、生物传感器等领域。本次演示旨在探讨生物医用水凝胶的研究进展, 以期为未来的研究提供参考。
研究现状
随着生物医用水凝胶的应用越来越广泛,其市场前景也越来越广阔。目前, 生物医用水凝胶已广泛应用于药物传递、组织工程、生物传感器、医疗器材等领 域。其中,药物传递和组织工程是生物医用水凝胶最为广泛的应用领域。在药物 传递方面,水凝胶可用于药物载体,实现药物的缓慢释放和保护药物在体内的活 性。在组织工程方面,水凝胶可作为细胞生长的支架材料,促进组织的再生和修 复。
研究方法
生物医用水凝胶的研究方法主要包括实验设计、数据收集和分析、理论建模 和模拟等。实验设计包括材料制备、性能表征、细胞培养等。数据收集包括生物 相容性、降解性、药物释放等。理论建模和模拟可以帮助科学家更好地理解材料 的性能和行为,为材料的优化设计提供指导。
研究进展
近年来,生物医用水凝胶的研究取得了显著的进展。在药物传递方面,水凝 胶作为药物载体可以实现药物的缓慢释放,提高药物的治疗效果和减少副作用。 在组织工程方面,水凝胶作为细胞生长的支架材料,为组织的再生和修复提供了 新的途径。此外,生物医用水凝胶在生物传感器、医疗器材等领域也有重要的应 用。

生物医用材料的研究进展

生物医用材料的研究进展

生物医用材料的研究进展生物医用材料是指可用于修复或替代受损组织或器官的具有生物相容性并可与人体组织长期稳定相处的医用材料。

随着人们对医疗技术和生物工程技术的不断深入研究和应用,生物医用材料的研究也日渐成熟,医疗技术得到了前所未有的进步。

本文将探讨当前生物医用材料研究的进展。

一、纳米近年来,随着纳米技术的飞速发展,纳米生物医用材料逐渐走进人们的视野之中,成为生物医用材料的重要研究方向。

纳米材料具有超强的比表面积和可调控的物理、化学性质,可以被设计成具有多种功能的纳米生物材料,从而实现生物医用领域的革命性突破。

例如,目前已经开发出了许多纳米生物医用材料,如纳米金粒子、纳米磁性材料、纳米有机材料等等,这些纳米生物材料可以用于体内分子成像、疾病治疗、药物传输等领域。

此外,研究人员还发现纳米生物材料在药物释放、组织工程、生物传感器等方面具有重要应用价值,是生物医学领域的重要研究方向。

二、生物可降解材料的研究进展生物可降解材料具有良好的生物相容性和降解性,可以逐渐降解为人体正常代谢物,不会对人体产生明显的毒性和副作用,是近年来重要的生物医用材料研究方向之一。

其中最有代表性的生物可降解材料就是聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等聚酯类材料。

这些材料具有优良的生物相容性和机械性能,在心血管支架、骨修复、软组织修复、药物运载等领域得到广泛应用。

随着生物可降解材料的不断改进和完善,最大限度地降低了人体对材料的反应和损伤,也为人们提供了更加安全、有效的生物医用材料。

三、生物仿生材料的研究进展生物仿生医用材料是指模仿自然界中的生物材料进行设计和制造的材料。

这些仿生材料具有类似生物组织的结构和功能,可以更好的与人体组织相容,从而实现生物修复和再生。

生物仿生材料研究领域涉及材料科学、生物学、化学等多个学科,目前已经取得了一些重要的进展。

例如,利用仿生材料制造出类人软骨、肌肉等组织,不仅提高了医疗修复效果,而且为人体仿生技术的发展奠定了基础。

生物材料的研究进展

生物材料的研究进展

标题:生物材料的研究进展摘要:本文主要讨论了生物材料的研究进展,包括其定义、分类、应用以及当前的研究热点和未来可能的趋势。

我们还将讨论一些重要的研究成果,以及这些成果如何影响生物材料的发展和应用。

一、引言生物材料是一种用于替代、修复或增强人体组织的材料。

它们通常由生物兼容性材料制成,旨在模拟天然组织的结构和功能,以最小化免疫反应并促进组织愈合。

随着医疗技术的进步,生物材料的研究和应用已经取得了显著的进展。

二、生物材料的分类和当前研究热点1.天然生物材料:许多天然生物材料,如骨胶原、真皮脂肪等,已经被成功地用于组织工程和再生医学。

这些材料具有天然组织的结构和功能,可以促进细胞粘附和生长。

2.合成生物材料:合成生物材料,如聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)等,在组织工程和药物传递领域中得到了广泛应用。

这些材料可以通过生物降解和再利用,提供持续的药物释放,并促进组织再生。

3.复合生物材料:复合生物材料是由两种或多种具有不同特性的材料组合而成。

例如,聚合物/生物活性物质的复合材料,可以同时提供机械性能和生物活性。

此外,纳米复合材料也被广泛研究,因为它们具有优异的力学性能和生物兼容性。

当前的研究热点包括开发新型生物材料以应对复杂的医疗需求,如组织修复、药物传递和疾病治疗等。

此外,如何优化生物材料的性能,减少免疫反应,提高组织愈合速度,也是当前研究的重点。

三、研究成果和未来趋势近年来,我们已经取得了许多重要的研究成果,包括开发出新型生物降解塑料、成功应用于组织工程的药物传递系统等。

未来,随着生物材料的进一步研究和开发,我们有望看到更多的创新性应用和治疗方法。

未来趋势包括更深入地了解生物材料的分子和细胞机制,以优化其性能;利用先进的制造技术,如3D打印,生产定制化的生物材料;以及探索新的应用领域,如生物医用塑料在创伤修复和器官再生医学中的应用。

四、结论生物材料的研究进展显著,它们在组织工程、药物传递和疾病治疗等领域中发挥了重要作用。

羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展

羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展

《生物医用材料》期末论文学院:材料与化工学院专业:材料科学与工程学生姓名:学号:任课教师:唐敏2010年6月20日羟基磷灰石在生物医用材料中的研究进展材料与化工学院07材料科学与工程卢仁喜摘要:羟基磷灰右是一种优质的医用生物材料,在生物医用材料和医学研究领域有着广泛的应用和研究。

本文在综合了一些文献的基础上,对羟基磷灰石在生物医用材料的研究上做了总结和概括,并且提出了一些自己的看法。

关键字:羟基磷灰石生物医用材料进展1.引言生物材料(biomaterials)是对生物体进行治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。

随着材料科学、生命科学与生物技术的发展,越来越多的生物材料得到广泛应用,人们开始在分子水平上去认识材料和机体问的相互作用,力求使无生命的材料通过参与生命组织的活动,成为有生命组织的一部分。

其中金属材料、生物陶瓷材料、高分子材料、聚合物及其复合材料是应用最广泛的生物材料。

近年来,常用的骨骼替代品是金属、塑料以及陶瓷等,其中以钛和钛合金为主。

但是由于它们的惰性,它们不能很好的与生物体本身产生相容性,作为硬组织植入材料,它们与骨之间只是一种机械嵌连的骨整合,而非化学骨性结合,致使植入后与骨组织之间结合较差,常引起植入失效。

同时金属的耐磨性和耐腐蚀性较差,腐蚀产牛的离子会对人体组织产生不良影响。

羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)生物陶瓷材料具有优良的生物活性和生物相容性,被认为是一种最具潜力的人体硬组织替换材料。

但是HA的力学性能较差,抗弯强度和断裂韧性指标均低于人体致密骨,限制了它们单独在人体负重部位的使用。

但是由于它本身的特点,以及自然界再也找不出与它具有类似生物相容性的陶瓷材料,同时他又可以同多种材料进行复合来改变它在某一方面的劣势。

所以,近年来羟基磷灰石及其复合物的研究受到广泛关注。

2.羟基磷灰石及特点羟基磷灰石(Hydroxyapatite,HA)是一种微溶于水的弱碱性磷酸钙盐,它是脊椎动物骨和齿的主要无机成分,在人骨中约占72%,齿骨中则高达97%,其生物相容性及活性良好,对人体无毒副作用,可增强骨愈合作用,能与自然骨产生化学结合,被认为是最有前途的人工齿及人工骨的替代材料。

纳米生物医用材料的进展研究

纳米生物医用材料的进展研究

生物医用材料的研究进展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。

研究动态迄今为止,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。

英国科学家发明了一种可降解淀粉基聚合物支架。

以玉米淀粉为基本材料,分别加入乙烯基乙烯醇和醋酸纤维素,再分别对应加入不同比例的发泡剂(主要为羧酸),注塑成型后就可以获得支撑组织再生的可降解支架。

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。

抗菌水凝胶敷料的研究进展

抗菌水凝胶敷料的研究进展

抗菌水凝胶敷料的研究进展一、本文概述抗菌水凝胶敷料作为一种新型的生物医用材料,近年来在医疗领域的应用日益广泛。

其独特的抗菌性能以及良好的生物相容性使得其在伤口愈合、感染控制等方面展现出巨大的潜力。

本文旨在全面综述抗菌水凝胶敷料的研究进展,从抗菌水凝胶敷料的定义、分类、抗菌机制、制备方法以及临床应用等方面进行详细阐述。

本文还将对目前抗菌水凝胶敷料研究中存在的问题和挑战进行探讨,并展望其未来的发展趋势和应用前景。

通过本文的综述,旨在为相关领域的研究人员提供全面的参考和借鉴,推动抗菌水凝胶敷料的研究和发展。

二、抗菌水凝胶敷料的基础理论抗菌水凝胶敷料的研究与应用,根植于材料科学、生物医学、微生物学等多个学科交叉的理论基础。

其核心在于将水凝胶的高吸水、保水性能与抗菌剂的抗菌效果相结合,创造出一种既能提供湿润环境促进伤口愈合,又能有效抑制细菌感染的新型敷料。

水凝胶是一种由亲水性高分子通过化学或物理交联形成的三维网络结构,能够在水中迅速吸收并保留大量水分而不溶解。

这种特性使其成为理想的伤口敷料材料,因为它能够在伤口表面形成一个湿润的环境,有利于上皮细胞的迁移和增殖,促进伤口愈合。

抗菌水凝胶敷料的关键在于其抗菌性能的实现。

这通常通过在水凝胶中添加抗菌剂来实现,抗菌剂可以是无机抗菌剂(如银离子、锌离子等)、有机抗菌剂(如季铵盐、抗生素等)或天然抗菌剂(如壳聚糖、蜂胶等)。

这些抗菌剂通过破坏细菌的细胞壁、抑制细菌的代谢或干扰细菌的DNA复制等方式,达到杀灭或抑制细菌生长的目的。

抗菌水凝胶敷料还需要具备良好的生物相容性和生物降解性。

生物相容性是指材料在与生物体接触时,不会引起生物体的排异反应或毒性反应。

生物降解性则是指材料能够在生物体内或体外环境中逐渐分解,避免对生物体造成长期负担。

抗菌水凝胶敷料的研究进展不仅取决于水凝胶和抗菌剂的性能优化,还需要关注敷料的生物相容性和生物降解性。

未来,随着材料科学和生物医学的不断发展,抗菌水凝胶敷料有望在伤口愈合领域发挥更大的作用。

生物医药领域中的纳米材料研究进展

生物医药领域中的纳米材料研究进展

生物医药领域中的纳米材料研究进展纳米技术是21世纪最具前景的科学技术之一,已经广泛应用在生物医药领域中。

由于纳米材料具有其它材料不具备的特性,例如纳米颗粒具有巨大的比表面积、可调控的光学性质、高感生率等,因此在药物输送、医用材料等领域具有广泛应用前景。

本文将重点讨论生物医药领域中的纳米材料研究进展,包括纳米医学、纳米生物学及纳米诊断的最新进展。

一、纳米医学1. 纳米粒子药物输送系统纳米粒子药物输送系统已经成为当前药物输送领域的热门研究方向。

这种技术通过将药物分散在纳米颗粒中,使得药物能够更好地被生物体吸收、摄取,并实现缓慢释放,提高药效。

最近的研究表明,纳米粒子药物输送系统不仅可以在治疗癌症、心血管疾病等疾病领域发挥作用,在传统药物输送领域也有广泛应用前景。

2. 磁性纳米粒子热疗磁性纳米粒子热疗是一种新型的疗法,正在生物医药领域中得到越来越广泛的应用。

这种技术利用铁磁性纳米粒子吸收外界磁场能量并将其转化为局部热能,从而杀死癌细胞。

磁性纳米粒子热疗不仅可以用于治疗癌症,还可以用于治疗其他疾病,例如感染、组织损伤等。

二、纳米生物学1. 纳米生物学的基本概念纳米生物学是指从纳米尺度的角度对生命现象进行研究的学科,它的发展已经成为当前生物学领域中最具挑战性和前沿的课题之一。

纳米生物学的应用范围涵盖了从生命的最基本单元——蛋白质、核酸,到生命体系的高级结构和功能,包括膜蛋白、细胞骨架、细胞器等。

2. 纳米生物学在药物寻找中的应用纳米生物学在药物寻找中的应用也是研究的重点之一。

通过纳米技术,可以分析蛋白质、核酸等在细胞内的组合和相互作用,从而寻找新的药物靶点。

此外,纳米技术还可以用于制备高效、靶向的药物载体,改善新药的吸收、代谢与排泄的性质。

三、纳米诊断1. 纳米生物传感器随着纳米技术的发展,纳米生物传感器也得到了广泛的关注。

它利用纳米材料的特有性质,可以对生物分子进行快速、准确的检测和诊断,额外具有高灵敏性、高选择性、成本低廉等优点。

丝素蛋白做为生物医用材料的研究进展

丝素蛋白做为生物医用材料的研究进展

丝素蛋白作为生物医用材料的研究进展前言生物医用材料是以生物医用为目的,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材料。

金属材料、合成高分子材料在生物医用材料中多有应用,但金属材料的生物力学性能不匹配,合成高分子材料的生物相容性较差以及生物降解性能可调性差限制了其作为生物医用材料的应用。

丝素蛋白是由蚕茧缫丝脱胶而得的纤维状蛋白[1],是一种性能优异的天然高分子材料。

丝素蛋白分子结构独特,除具备良好的生物相容性和稳定的生物安全性、出色的机械性能之外还具备吸湿保湿性能、透氧透气性能、细胞附着性。

因此,丝素蛋白在人造皮肤、人工角膜、人工肺、隐形眼镜、酶固定化载体、药物缓释载体、细胞培养基等生物医药领域有诸多潜在应用[2-3]。

1 丝素蛋白的结构组成丝素蛋白中含有18种氨基酸,其中侧基较小的氨基酸残基,如甘氨酸、丙氨酸和丝氨酸等按照一定序列排成较为规则的链段,构成结晶区,构成了丝素蛋白高强度力学的基础;带有较大侧基的苯氨酸、酪氨酸和色氨酸等构成非结晶区,赋予了丝素蛋白较高的弹性和较好的韧性[4-5]。

丝素蛋白有四种分子构象,分别是无规卷曲、sil kⅠ、sil kⅡ、sil kⅢ:丝素蛋白分子链按照α-螺旋和β-平行折叠构象交替堆积构成sil kⅠ型构象,其晶胞属于正交晶系;分子链按照反平行β折叠则形成sil kⅡ型构象;分子链按照β-折叠螺旋形成sil kⅢ型构象,其晶胞为六方晶系。

sil kⅠ型丝素蛋白亲水性较好,不宜形成沉淀;sil kⅡ型丝素蛋白则亲水性差,易结晶沉淀,是丝素蛋白的主要晶型。

以β-折叠为基础,丝素蛋白可以形成直径大约为10nm的微纤维,微纤维又可以密切结合程直径大约1μm的细纤维,进而细纤维沿长轴排列可构成直径为10-18μm的丝素蛋白纤维[4]。

2 丝素蛋白的性能特点丝绸的生产在中国已有千年的历史,真丝绸穿着舒适、手感柔软滑爽、色泽和谐、华丽高贵,同时,还具备保健功能,被称为保健性纤维。

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展

生物医用高分子材料的发展现状与研究进展摘要:本文主要论述了生物医用高分子材料近几年来的发展现状以及其研究进展,介绍了制备医用高分子材料的特殊要求以及生物医用高分子材料在临床以及科研等领域的应用与研究,为今后生物医用高分子材料的研究提供了一个方向。

关键词:高分子材料;医疗器械;应用一、概述生物医用高分子材料是生物材料重要的组成部分,是发展最早、最普及、种类最繁多的材料。

医学的发展使这些材料在医学领域得到宽泛的应用。

在组织和器官修复的医学研究中更多的是选择代替品,随着再生医学和干细胞技术的快速发展,利用生物技术进行器官再生和重建、个性化治疗和精确医学已经成为一种新的趋势,传统的生物医用高分子材料已经不能满足现在所存在的需求,需要模拟生物的结构,恢复和改善生物组织和器官的功能,最终实现器官和组织的再生,这也将是生物医学高分子材料未来发展的方向,主要在人工器官、医用塑料和医用高分子材料三个领域范畴。

二、医用高分子材料的特殊要求医用高分子材料目的是作为主要或者辅助材料应用于医疗器械以及医疗设备,以此治疗患者以及挽救生命,因此该材料需要有较好的性能1.生物功能性及生物相容性[1]:这些性质会随材料的用途与使用方法不同而发生不同的反应,从而产生不同治疗效果,因此可以用作不同用途。

例如,将医用高分子材料使用在缓释方面时,其生物功能性具体表现现为药物的持续作用。

但是早生物相容性方面体现在以下两点:第一,材料自身产生的反应;表现为在生物环境中的腐蚀、吸收、磨损以及失效;第二,材料所在宿主的反应,具体区分为局部和全身两个方面,如炎症、细胞毒性、凝血、过敏和免疫反应。

对于不可降解的材料,稳定性与相容性是其主要的影响因素。

有与细胞组织液相容性以及和血液的相容性。

钙化作用危害有:致癌和不孕不育。

然而医用高分子材料在生物降解方面的问题还有许多,其中包括:高分子材料关于细胞的可吸收性、效果测量与限制范围的影响,各种活性物质对其吸收的。

生物医用高分子材料的研究及应用

生物医用高分子材料的研究及应用

生物医用高分子材料的研究及应用生物医用材料是医学界的热门研究方向之一,而高分子材料则是其中应用最广泛的一种。

高分子材料具有化学惰性、生物相容性、可塑性等优良特性,因此被广泛应用于生物医学领域。

本文将介绍生物医用高分子材料的研究进展和应用情况。

一、生物医用高分子材料的类型生物医用高分子材料可以分为两大类:纯高分子材料和复合高分子材料。

纯高分子材料是指单一物质构成的材料,如聚乙烯醇、聚丙烯酸等,这些材料具有较好的生物相容性,可作为医用敷料、缝线等医疗器械使用。

而复合高分子材料则是由两种或两种以上的高分子材料和其他生物活性物质构成的复合材料,如生物可降解聚合物和医用金属等组合而成的复合材料,其应用范围更为广泛。

二、生物医用高分子材料的应用领域1.医用敷料高分子材料具有良好的渗透性、吸附性和保湿性,因此被广泛应用于医用敷料制造中。

一些高分子材料如聚乙烯醇、聚氨酯等,能够保护创面、减少感染,促进伤口愈合。

2.人工组织与器官高分子材料可以用于制造人工组织和器官。

例如,使用聚乙二醇或聚乳酸等生物可降解聚合物和其他细胞因子和生物大分子通过三维打印技术组装成人工骨骼组织、软组织等。

3.控释药物高分子材料作为控释药物的载体,能够控制药物的释放速度和剂量,理想地实现药物治疗的个性化。

例如脑膜瘤治疗方面,生物可降解聚合物材料多聚乳酸酯可用作持续释放抗肿瘤药物的载体,有效改善治疗效果。

4.口腔修复材料高分子材料在口腔修复领域应用广泛,例如人工牙齿、种植体、美容修复等。

其中,聚酯类难降解高分子材料常常用于制造种植体和口腔修复材料。

三、高分子材料在生物医学领域的研究进展高分子材料在生物医学领域的研究进展非常快速,近年来,国内外学者们对其性质和应用进行了广泛研究。

1.提高高分子材料的生物相容性目前,高分子材料的生物相容性不完全符合医疗器械标准,因此研究人员正在努力寻找能够提高其生物相容性的方法。

如改变高分子材料表面化学组成,修饰其表面的羟基、胺基等官能团,优化其形态等,都是提高高分子材料生物相容性的常用方法。

生物医用金属材料研究现状与应用进展

生物医用金属材料研究现状与应用进展

生物医用金属材料研究现状与应用进展
随着人们对健康的关注度不断提高,生物医用金属材料在医学领域中的应用越来越广泛。

这些金属材料具有良好的生物相容性、力学性能和稳定性,同时也能够满足医学设备的需求。

目前,主要的生物医用金属材料包括钛及钛合金、铬钼合金、不锈钢、镍钛形状记忆合金等。

其中,钛及钛合金是应用最为广泛的生物医用金属材料。

钛及钛合金具有良好的生物相容性,能够与人体组织良好地结合,对人体无毒副作用,同时还具有较高的力学性能和耐腐蚀性。

因此,钛及钛合金制成的医疗器械、种植体、修复材料等在骨科、牙科、耳鼻喉科等医学领域得到广泛应用。

铬钼合金具有优异的耐腐蚀性和高温抗氧化性,因此在心脏起搏器、血管支架等领域也有广泛的应用。

不锈钢在手术器械制造和医用耗材的生产中也有着广泛的应用。

近年来,镍钛形状记忆合金的应用也越来越受到关注。

镍钛合金具有良好的生物相容性、耐腐蚀性和形状记忆性能,因此在牙科、神经外科等领域中得到了广泛应用。

例如,在牙科种植体中,镍钛形状记忆合金能够更好地适应患者的口腔形态,提高种植体的成功率。

总之,生物医用金属材料在医学领域的应用前景广阔,未来还有很大
的发展空间。

但是,金属材料也存在一些问题,例如金属离子的释放、磨损等会对人体造成不良影响。

因此,随着技术的不断进步,对生物医用金属材料的研究和改进也需要不断推进,以更好地满足医学的需求。

生物医用高分子材料的发展现状和趋势

生物医用高分子材料的发展现状和趋势

生物医用高分子材料的发展现状和趋势随着科学技术的进步,生活水平的改善,人类对健康的要求也在提高,从而催生了许多新的需求,如研制人工器官、人工骨节、缓释药物等。

这些需求的出现,使得生物学、医学、化学、物理学和材料学等多学科交叉融合到一起,生物医用材料由此应运而生。

生物医用材料消耗原材料少、节能环保、技术附加值高,是典型的战略新兴产业,在近10年来保持着超过20%的年增长率。

在我国逐步走向人口老龄化社会,创伤恢复需求增多的情况下,生物医用材料将会迎来新一轮的高速发展。

本文主要针对生物医用材料中非常重要的一类——生物高分子材料展开阐述。

一、生物医用高分子材料的特点生物医用高分子材料是一种聚合物材料,主要用于制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械。

按照来源的不同,生物医用高分子材料可以分为天然生物高分子材料和合成生物高分子材料2种。

前者是自然界形成的高分子材料,如纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等;后者主要通过化学合成的方法加以制备,常见的有合聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。

按照材料的性质,生物医用高分子材料可以分为非降解材料和降解材料。

前者主要包括聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃,芳香聚酯、聚硅氧烷等;后者包括聚乙烯亚胺—聚氨基酸共聚物、聚乙烯亚胺—聚乙二醇—聚(β-胺酯)共聚物、聚乙烯亚胺—聚碳酸酯共聚物等。

生物医用高分子材料作为植入人体内的材料,必须满足人体内复杂的环境,因此对材料的性能有着严格的要求。

首先,材料不能有毒性,不能造成畸形;其次,生物相容性比较好,不能与人体产生排异反应;第三,化学稳定性强,不容易分解;第四,具备一定的物理机械性能;第五,比较容易加工;最后,性价比适宜。

其中最关键的性能是生物相容性。

根据国际标准化组织(InternationalStandardsOrganization,ISO)的解释,生物相容性是指非活性材料进入后,生命体组织对其产生反应的情况。

生物医用多孔金属材料的研究进展

生物医用多孔金属材料的研究进展

第20卷 第4期V ol 120 N o 14材 料 科 学 与 工 程Materials Science &Engineering总第80期Dec.2002文章编号:10042793X (2002)0420597204收稿日期:2002204224;修订日期:2002205230作者简介:姜淑文(1976—),女,辽宁省大连市人,材料学硕士.生物医用多孔金属材料的研究进展姜淑文,齐 民(大连理工大学材料工程系,辽宁大连 116024) 【摘 要】 本文综述了生物医用多孔金属材料在制备工艺、力学性能、耐蚀性及生物相容性方面的研究进展。

作为一种新型的硬组织修复材料,生物医用多孔金属材料以其优良的生物相容性在矫形外科、牙科等医疗领域有广阔的应用前景。

【关键词】 生物医用材料;多孔金属;粉末冶金;生物相容性中图分类号:T B39 文献标识码:ADevelopment of Porous Metals U sed as Biom aterialsJIANG Shu 2w en ,QI Min(Dep artment of Materials E ngineering ,Dalian U niversity of T echnology ,Dalian 116024,China)【Abstract 】 The research progress in biomedical porous metals has been reviewed concerning their production ,mechanical proper 2ties ,corrosion resistance and biocom patibility.As a new kind of hard tissure 2repairing biomaterial ,biomedical porous metals have promis 2ing prospect for orthopaedic use such as total joint replacement and teeth root renovation ,etc.,because of their excellent biocom patibility.【K ey w ords 】 biomaterials ;porous metals ;powder metallurgy ;biocom patibility1 前 言金属材料具有高强度、高硬度以及较好的韧性和抗冲击性,在承载部位的应用尤为重要,例如全关节替代[1],是临床医学领域广泛使用的材料之一。

天然生物医用高分子材料的研究进展

天然生物医用高分子材料的研究进展

天然生物医用高分子材料的研究进展一、本文概述Overview of this article随着科学技术的快速发展,生物医用高分子材料作为一种重要的生物材料,其在医疗领域的应用越来越广泛。

这些材料以其独特的生物相容性、可降解性和良好的机械性能等特点,被广泛应用于药物载体、组织工程、生物传感器、医疗器械等多个方面。

本文旨在全面综述天然生物医用高分子材料的研究进展,包括其来源、性质、制备方法、应用领域以及面临的挑战和未来的发展趋势。

With the rapid development of science and technology, biomedical polymer materials, as an important type of biomaterial, are increasingly widely used in the medical field. These materials are widely used in drug carriers, tissue engineering, biosensors, medical devices, and other fields due to their unique biocompatibility, biodegradability, and good mechanical properties. This article aims to comprehensively review the research progress of natural biomedical polymer materials, including their sources, properties, preparationmethods, application fields, challenges and future development trends.我们将首先介绍天然生物医用高分子材料的来源和分类,包括天然多糖、天然蛋白质、天然橡胶等。

生物医用钛合金材料的研究进展

生物医用钛合金材料的研究进展

生物医用钛合金材料的研究进展随着现代医学的发展,生物医用材料在医疗领域中起着至关重要的作用。

其中,钛合金材料由于其优良的生物相容性和机械性能而备受关注。

本文将就生物医用钛合金材料的研究进展进行探讨。

一、钛合金材料的特点钛合金是由钛和其它元素(如铝、钼等)合金化而成的材料。

它具有重量轻、力学性能好、耐蚀性高、生物相容性好的特点,成为了生物医学领域中广泛使用的材料之一。

钛合金的重量轻是由于钛的密度较小,在医疗设备中使用可以减轻患者的负担,提高手术的成功率。

同时,钛合金的力学性能优异,能够满足不同医学需求的要求,比如可以使用于骨骼支架、牙科种植体等方面。

另外,钛合金具有良好的耐蚀性,不易被体液和生物组织腐蚀,因此可以长期应用于植入体内的医疗器械。

此外,钛合金表面易于与骨组织结合,能够促进骨与植入物的整合,提高植入物的稳定性与功能。

二、生物医用钛合金材料的应用(一)骨骼修复领域钛合金材料在骨骼修复领域中有着广泛的应用。

具体而言,钛合金可以制成骨板、骨螺钉等用于骨折固定,或制成人工关节、人工髋等用于关节置换。

这些医用器械不仅具有良好的生物相容性,而且由于钛合金的机械性能优良,可以承受髋关节等关节处较大的压力,降低植入物疲劳破坏的风险。

(二)牙科应用领域钛合金材料在牙科应用领域中也有着重要的地位。

一些研究表明,钛合金种植体可以与骨组织无缝结合,能够成为牙齿修复的稳定支撑。

此外,钛合金材料表面可进行氧化处理,形成微米级的表面粗糙度,有助于促进骨细胞的黏附和生长,提高种植体的成功率。

(三)心脏血管领域钛合金材料在心脏血管领域的应用主要体现在人工心脏瓣膜上。

钛合金人工心脏瓣膜具有平滑的表面、良好的机械性能和生物相容性,能够在血流中保持无阻力、无泄漏的状态。

三、钛合金材料改性与表面处理目前,对钛合金材料的改性与表面处理成为了研究的热点。

常见的改性方法包括氧化、纳米涂层、生物功能化修饰等。

氧化处理可以改善钛合金表面的生物相容性和机械性能,增强钛合金与骨组织的结合。

生物医学材料的历史发展和进展

生物医学材料的历史发展和进展

生物医学材料的历史发展和进展生物医学材料是指作为医疗器械或人工器官替代品而在人体内使用的材料,包括了人造关节、人造血管、心脏起搏器、牙齿修复材料等等。

随着医学技术的不断发展,生物医学材料的使用范围不断扩大,许多病症也得到了更好的治疗。

下面就让我们来了解一下生物医学材料的历史发展和进展。

一、生物医学材料的发展史早在公元前2700年,在巴比伦和古埃及,人们就已经开始使用木制假肢、金属缝线和动物肠衣来治疗伤口和创伤。

随着时代的进步,人们不断探索新的材料,普通的材料逐渐被淘汰。

到了20世纪初,人们才开始初步研究生物医用材料,解决了一些人工器官的制作和人造心脏等问题。

但是,由于材料本身特性、材料与组织承认行交互作用以及应用环境等缘由,反感了材料的应用。

随着技术的不断进步,生物学、材料科学、化学和物理等领域相互交汇碰撞,生物医学材料的质量和设计都得到了显著提高,进而广泛应用于医疗实践。

现如今,生物医学材料已经成为医学上不可或缺的一个重要领域。

二、生物医学材料的分类根据材料的性质,生物医学材料主要分为金属材料、陶瓷材料、高分子材料和复合材料四种。

金属材料主要指在医学领域中使用的金属,如不锈钢、钛合金、铜等。

陶瓷材料则包括玻璃、陶瓷、陶瓷-复合材料、玻璃-复合材料和各种复合陶瓷等。

高分子材料主要包括Bioabsorbable材料、高密度聚乙烯以及高弹性体。

复合材料则是由不同材料混合而成的一种新材料。

三、生物医学材料的进展随着科技不断进步,生物医学材料也得到了不断的发展,取得许多的进展。

1、生物相容性生物相容性是指材料在人体内的生物相互作用和组织适应性。

一个材料的生物相容性很重要,它能直接影响到健康和生产的成功率。

高质量的生物医学材料在经过一段时间的检验和验证后,不仅能够获得更高的生物相容性,还能提高其使用寿命和安全性。

2、智能材料智能材料是一种潜在的重要医用材料, 它能够对人体环境产生反应并做出响应。

比如,可植入电极的先进生物医学材料使瘫痪人士和神经调节系统疾病患者恢复了运动,再如具有热改性性质的一些生物医学材料,它们能够自动改变形状和大小,为外科手术提供了更大的便利。

生物医用抗凝性材料的研究进展

生物医用抗凝性材料的研究进展

生物医用抗凝性材料的研究进展摘要:在我国,重症肝病、肾功能不全患者都要经历接受血浆置换或血液滤过等治疗手段,血液需由体内引出经过置换装置或透析膜才能达到疗效。

目前还没有成功研制出抗凝血透析膜,但是血液在体外接触透析膜会诱发凝血机制导致治疗无法进行,临床医师会根据患者情况输注抗凝血药物,重症肝病及肾功能不全患者自身抗凝血功能已经很差,如果继续输注抗凝药物,可能会导致患者因出血而死亡。

因此,临床对抗凝血性的生物医用透析膜的需求十分紧迫,结合多年来抗凝血材料的研究发展,这一问题将会最终得到解决,为提高患者生命质量和保障患者健康发挥重大作用。

本文主要分析生物医用抗凝性材料的研究进展。

关键词:生物医用材料;血液相容性;凝血机制;抗凝血引言生物医用材料是一种与生物系统接触,对生物体病损组织、器官进行诊断,治疗、修复及诱导再生或增强其功能的高新技术材料。

生物医用材料可用于治疗心血管疾病患者,为其提供人工心脏或人工血管;还可用于控制药物和生物活性物质的释放;也能用于骨和牙齿等硬组织的更替和修复。

按照材料功能性,生物医用材料分为可降解材料、组织工程材料与人工器官、齿科材料、控释材料、仿生智能材料、临床诊断及生物传感器等。

最初生物医用材料的研究需满足治疗疾病的目的,而现在着重于改善材料生物相容性,从而减少并发症的发生,提高患者生命质量及医院医疗水平。

尽管功能性机械心脏瓣膜、血管支架、血液充氧器和血泵已经在临床上被广泛使用,但合成材料与血液之间产生的影响,如破坏红细胞、血小板,吸附血液中的蛋白和电解质,造成血栓形成和血栓栓塞事件,成为临床需要解决的难点。

1、与血液接触的生物医用材料的安全性能要点在临床应用和生物技术中,多数生物医用材料会涉及到与血液接触,如冠状动脉支架、生物心脏瓣膜、血液透析器、人工肺、导管等。

这些材料与血液接触后可能会产生一系列安全问题,例如诱导血栓形成,引起感染或其他并发症。

因此,涉及与血液接触的生物医用材料,需要重点关注材料的安全性能,主要包括抗菌性能、生物相容性、血液相容性等。

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医用羟基磷灰石的研究进展摘要:羟基磷灰石(HA)是人体骨、牙无机组成的主要成分,组成生物体骨、牙组织的磷灰石晶体为纳米级、低结晶度、非化学当量和被多种离子的置换的针状纳米微晶.纳米羟基磷灰石由于与生物硬组织结构成分相似,以及在结构上的可模拟性,在生物医用材料研究中占据着重要的地位,并以各种应用形式出现在各类医学研究中。

羟基磷灰石[Calo(P04)6(0H)2】(hydroxyapatite,HAp)是一种生物活性材料,具有独特的生物相容性,是人体和动物骨骼、牙齿的主要无机成分【I】,基于HAp良好的生物活性以及生物相容性,使其成为理想的硬组织替代材料,广泛应用于硬组织修复、药物载体和抗肿瘤活性的研究。

关键词:羟基磷灰石;特性;医用功能前言:生物材料是生命科学和材料科学的交叉边缘学科,成为现代医学和材料科学的匿要领域之一.预计生物材料的发展将成为21世纪国际经济的主要支柱产业之一。

生物医学材料的历史与人类的历电一样漫长,最初人们用木、金属、动物牙齿作为牙齿种植修复的材料.到19世纪,金、镀、锦等开始用T-口腔修复中,而陶瓷作为骨种植材料具有意义的研究是smitll在20世纪印年代开始的。

70年代玻璃陶瓷、羟基磷灰石等进入n舱临床以后,把口腔种植修复推向丁新阶段,特别是80年代以来各种复合材料的H}现,使几腔种植的临床应用更加广泛。

纳米羟基磷灰石是人体骨、牙无机组成的主要成分,具有骨引导作用,在较短的时间内能与骨坚固结合,结合了生物材料和纳米材料的优点,临床已广泛应用,在生物医用材料中也占据着重要的地位.羟基磷灰石(HA)具有骨引导作用,在较短的时间内能与骨坚固结合,临床已广泛应用.生物体内天然羟基磷灰石以纳米晶体的形式存在,为65~80 nm的针状结晶体.根据“纳米效应”理论,单位质量的纳米级粒子的表面积明显大于微米级粒子,使得处于粒子表面的原子数目明显增加,提高了粒子的活性,十分有利于组织的结合.目前人工合成的纳米羟基磷灰石直径在1—100 nm之间,钙磷比值约为1.67,因而与人骨的结构和成分很相似,是一种理想的组织植入材料.然而以羟基磷灰石作为骨植入材料因强度偏低,尤其是脆性太大尚难直接应用于人体承载部位。

正文:羟基磷灰石概念:羟基磷灰石制备方法:1.高温分解法2.煅烧磷酸钙法3.干法合成4.湿法合成:包括(1)沉淀法;(2)水热合成法:(3)微乳液法;(4)溶胶.凝胶法和(5)电沉积法。

功能:羟基磷灰石与人骨有着良好的生物相容性,在体内有一定的溶解度,能释放对机体无毒害的某些离子,参与机体代谢,对骨质增生有刺激或诱导作用,能促进缺损组织的修复[]。

优点:HA的Zr02(3Y)增韧陶瓷对生物体无毒、无刺激吐、无溶血反应及诱变厦应.也无细咆毒性.娃一种生物相容性较好的惰性生物陶瓷。

含}L~的生物陶瓷具有良好的生物相容性,尤毒性及免疫原性,不影响骨组织生长。

研究进展:1.1.1与生物降解性高分子材料复合自然骨中的羟基磷灰石晶体相互连接,形成连接的有支持力的类胶原纤维样结构,并与胶原纤维平行.纳米羟基磷灰石/胶原骨(NHAC)材料,模仿天然骨成分及结构特性,为细胞提供与天然骨类似的微环境,有助于骨系统的粘附、增值和功能发挥.DU等【2_]将一定比例的胶原与纳米羟基磷灰石混合成具有三维空闻结构的复合材料,体外实验发现骨细胞可粘附生长.国内黄永辉【4J等应用胶原骨作为植骨替代物对21例骨折后骨缺损患者进行治疗,临床观察表明胶原骨具有良好的生物相容性和骨传导性.壳聚糖(chitosan,简称CS)是一类重要的碱性天然多糖,其具有良好的生物再生性、生物降解性、生物相容性、无毒及生物功能性,在生物医学领域应用广泛.张利等【5】用粒子沥滤法制备出了NHA/CS复合多孔材料,其抗压强度达17 MPa,可满足骨组织工程支架材料的要求.从理论上讲NHA/CS复合体与成骨活性物如骨形态发生蛋白类(BMP),骨髓基质细胞(MSC)的复合是较为理想的移植材料,但目前还未见到国内外上述复合组织工程化人工骨在动物实验和临床研究的相关报道,有待于进一步研究.1.1.2与非天然有机生物材料复合【6】纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合材料体外浸泡研究显示该复合材料表现出良好的稳定性和生物活性.【7】研究NHA/PA66对入胚胎纤维细胞可能存在的细胞毒性,体外实验结果显示。

NHA/PA66与人胚胎纤维细胞相容性好.【8】NHA/PA66复合人工骨修复犬下颌骨缺损研究显示NHA/PA66具有骨引导和潜在骨诱导作用.[8]混旋聚乳酸2纳米羟基磷灰石(PDLLA2nanoHA)复合板动物实验,复合板在体内降解速度适中,对骨折愈合过程无不良影响,比纯PDLLA板更适用于颌骨骨折.1.1.3多相复合材料纳米羟基磷灰石胶原材料(NHACK/PLA)是NHA与胶原及聚乳酸三种成分复合而成,扫描电镜观察,可见材料孔径较大,孔隙率及孔隙交通率高,有利于细胞增殖.赵基栋等分离培养人骨髓间充质干细胞(MSCs)。

与纳米羟基磷灰石复合材料于体外联合培养,X片摄片动态观察,见骨缺损处连接良好.双相钙磷生物陶瓷是由一类羟基磷灰石HA和目一磷酸三钙(B—TCP)按不同比例组成的硬组织修复材料,通过控制其比例来控制其降解速度,以达到临床应用目的.JOHNSON等【10j发现在胶原中加入NHA和TCP制得复合物,其骨再生能力得到明显提高.1.2纳米羟基磷灰石胶层植入体金属基纳米羟基磷灰石涂层材料既具有金属的强度、韧性,又具有纳米材料的组织相似性和生物材料的生物相容性,将它作为植入材料和机体在纳米尺度上的结合能十分有效地改善生物相容性、可植入性、结合强度以及电、热等的绝缘性.谭延斌等[11】对NHA梯度涂层植入体在动物体内的成骨情况和植入体一骨界面的细胞因子的表达进行研究,结果植入体一骨界面能快速地达到骨性结合,TNF-a、IL取IL-6表达水平较低,IL-10水平明显高于钛合金组,说明NHA材料能减少炎性细胞因子的表达,增加抑炎性因子的表达,同时植入体一骨面剪切强度优于钛合金组.涂平生等n2】通过NHA涂层人工关节治疗犬骨质疏松症的实验研究,证明含NHA涂层人工关节柄周围结构较好.2人工软骨改性及人工角膜支架聚乙烯醇(PvA)水凝胶具有弹性高、易于成型、无毒副作用及良好的生物相容性【l引,在生物医学领域具有广泛应用,如作为人工软骨【H】.但是聚乙烯醇人工软骨假体与骨基底的结合性能差,影响了软骨的固定和修复功能,采用聚乙烯酵与纳米羟基磷灰石复合,可大幅度提高人工软骨与骨基底的结合性能.许风兰等Its]用纳米羟基磷灰石与聚乙烯醇制备了一种新型的人工角膜,光学中心用柔韧透明的聚乙烯醇水凝胶。

周边支架采用纳米羟基磷灰石与聚乙烯醇复合的多孔水凝胶.动物实验术后进行裂隙灯和组织学观察表明复合人工角膜生物相容性好,支架与宿主角膜可发生生物性愈合.CRLEON应用纳米羟基磷灰石制作人工角膜支架,支架能与角膜基质生成生物性结合Ll引.3抗肿瘤作用和药物载体纳米羟基磷灰石作为骨组织的无机成分,具有良好的生物相容性,且能被组织细胞消化分解,是理想的药物基因载体或搞癌药物的材料.纳米羟基磷灰石粒子由于粒径小,具有较大的表面能,因而易被恶性肿瘤细胞所吞噬,其可以通过细胞膜和核膜导致DNA损伤,对细胞周期有阻断,并抑制癌基因c2myc的表达.1966年起,shipu等报道了羟基纳米磷灰石粒子对人肺癌及胃癌细胞有抑作用.【17】等通过体外细胞毒性实验,观察细胞形态及超微结构等方法,研究纳米羟基磷灰石粒子对骨肉瘤U220S细胞有明显的抑制作用,且随浓度(31.25 btg/mL到500 vg/mL)和作用时间(1 d--3 d)的增加而增加,细胞出现皱缩、核浓缩、核碎裂等凋亡特征.纳米羟基磷灰石粒子对急性白血病患者的体外白血病生长具有明显抑制作用.【17】发现纳米羟基磷灰石粒子能作为一种载体吸附多柔比星(ADM)、丝裂霉素C、氟尿嘧啶等抗肿瘤药物,在体外Ca29细胞和HSC23细胞培养中,这种载有ADM的纳米羟基磷灰石比单用ADM或纳米羟基磷灰石的对照组有着更显著的生长抑制作用,提示能增强对肿瘤细胞增殖的抑制.4在口腔医学中的应用纳米羟基磷灰石(NHA)与牙齿釉质中的羟基磷灰石晶体很相似,用纳米羟基磷灰石进行直接盖髓,牙髓反应轻,可更快地促进骨样牙本质形成.吕奎龙等【幅】采用因正畸拔除的无龋双尖牙,从硬度、晶体光性、釉面形貌三个方面观测了含纳米羟基磷灰石牙膏对人牙早期龋的再矿化作用,结果牙釉面显微硬度值上升,晶体光性改变,釉面空隙减少,表面光滑,呈现明显的再矿化作用.口腔树脂类粘接剂中无机填料的主要作用是赋予材料良好的物理机械性能,廖红兵等【19】将纳米羟基磷灰石作为填料与TF口腔正畸粘接剂复合,可以提高粘接强度。

其中拉伸强度为9.67±1.06 MPa,剪切强度可达11.99±1.4 MP氆完全能够满足正畸对粘接强度的要求.作为长期存留于口腔内的根充材料,其生物相容性好的纳米羟基磷灰石是较为理想的材料,李平等【20】通过体外研究纳米羟基磷灰石根充糊剂无细胞毒性,符合生物体应用的基本要求.钇/羟基磷灰石纳米微晶对口腔细菌如变形链球菌、血链球菌、粘性放线菌的生长繁殖均有抑制作用[21】,可能有助于控制牙周炎症,具有促进因牙周感染导致的骨缺损的修复和防治根面龋的作甩.纳米羟基磷灰石复合骨修复材料同样应用于口腔颌面骨骨折和缺损的修复.现临床上常用的主要有下述■类:@)件状骨内}lA涂层种植体:由羟基磷灰涂层与钛合食所组成,形状与Branemark种植体相似.1984 q 7月,Kent等将柱状骨内HA涂层种植体旨先用于临床.次年9月,该种植体得到了荑国牙科学会的正式认nf,j{被命名为“整合性”(Integml)种植体h”.②小型ttA涂层接骨板:由羟基磷灰石涂层与钛台金或由羟基磷灰石涂层与不锈钢所组成,形状与Michele!喇接骨板相似,但可根据固定的要求.设计或改制形状.90年代开始在L1腔颌面部手术中应用.2 羟基磷灰石涂层植入体的理化性能HA涂层植人体具有羟基磷灰石与金属底质共同的理化性能.羟基磷灰石的抗张强度(terLsiletrength)低.脆性大,缺乏机械强度,但具有较高的抗压强度(compressive strength)及良好的生物相容性.金属底质的生物相容性不如羟基磷灰石。

但具有合适的抗张强度和抗剪强度(shearstrength).将羟基磷灰石与金属结合,充分利用羟基磷灰石良好的生物相容性与金属材料的合适机械强度,起到取长补短,互为丰H补的作用。

关丁HA涂层植入体中金属底质的各项理化性能,美国试验材料学会(ASTM)已制定有统一标准供二产商选用.但对于其涂层的理化性能,目前尚无统一标准可供选用.因为涂层的结构与原来纯6自体的羟基磷灰石有所不同.经喷涂处理后,羟基磷灰石晶体受到了部分破坏,形成涂层中掺杂了一定遣的无定形非晶体成分,此种结构上的差异导致了羟基磷灰石涂层与羟基磷灰石在理化性能方面的不同.对羟基磷灰石的材料学研究表明:羟基磷灰石中的晶体成分愈高,其溶解率则愈低,植人体内后发生吸收的时问则愈长.Kay在活体内比较了羟基磷灰石与磷酸三钙、HA 涂层与TCPf磷酸三钙)涂层植人体在溶解度(dissolutionrate)方面的差异,得出的数值是:羟基磷灰石的溶解度低于磷酸三钙25倍;HA涂层种植体的溶解率低于TCP涂层种植体I 10倍…羟基磷灰石的这种低溶解率特点在维持植人体的长期稳定性方面起到了重要作用。

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