生物材料学PPT课件

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纳米复合材料
纳米复合材料是由各种纳米单元之间或与基体材料以各种方式 复合成型的一种新型复合材料。 纳米复合材料包括三种形式 ,即由两种以上纳米尺寸的粒子进行 复合或两种以上厚薄不同的薄膜交替叠迭或纳米粒子和薄膜复合 的复合材料。从材料学观点来讲 ,生物体内多数组织均可视为由各 种基质材料构成的复合材料 ,尤以无机- 有机纳米生物复合材料最 为常见,如骨骼、牙齿等就是由羟基磷灰石纳米晶体和有机高分子 基质等构成的纳米生物复合材料。
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纳米材料的发展历史
美国加州大学圣地亚 哥分校和圣巴巴拉分校 以及麻省理工大学的科 学家们联合开发出一种 可在血管中自由游动的 纳米虫，它能像导弹一 样寻找并直击肿瘤细胞 而不会短时间就被身体 免疫系统驱逐出血液。
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纳米材料的发展历史
纳米机器人在清理 血管中的有害堆积 物 ---中国科学院合肥 研究院 的研究
中国科学院沈阳自 动化所研制研制的 纳米微操作机器人 在10×10微米的基 片上刻出的字样
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纳米材料的发展历史
重庆科研人员开发的 “OMOM胶囊内镜系统” 估 计三年内可以上市。该药 物像一颗胶囊，把它吞进 肚里，消化道内的情景就 可以像放电影一样在电脑 屏幕上一 目了然
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纳米生物材料的分类
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陶瓷纳米生物材料
生物陶瓷无毒副作用，具有良好的生物相容性和耐腐 蚀性，在生物医用材料的研究和临床应用中占有十分 重要的地位。但是由于常规陶瓷材料中气孔、缺陷的 影响，使得材料低温性能较差；弹性模量远高于人骨， 力学性能与人骨不匹配，易发生断裂破坏；强度和韧 性也不能完全满足临床上的要求， 致使其应用受到很 大的限制。纳米材料的出现和蓬勃发展，有助于提高 生物陶瓷材料的力学性能和生物学性能。
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高分子纳米生物材料
高分子纳米生物材料也称为高分子纳米微粒或者高分 子超微粒，主要通过微乳液聚合的方法得到。由于高 分子纳米生物材料具有良好的生物相容性和生物可降 解性，已经成为非常重要的纳米生物医学材料，在靶 向药物、控释剂以及疑难病的介入诊断方面有着广阔 的应用前景。
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宏观量子隧道效应
宏观量子隧道效应是指纳米粒子的一些宏观量（如磁 化强度）具有贯穿势垒的能力。这一效应限定了磁盘 、磁带等存储介质的存储时间极限，因为它不但是未 来微电子器件的发展基础，也是其进一步微型化的极 限。例如，在制造半导体集成电路时，当电路的尺寸 接近电子波长时，电子将通过隧道效应而穿透绝缘层 ，使器件无法正常工作。因此，宏观量子隧道效应已 成为微电子学、光电子学中的重要理论。
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纳米材料的发展历史
1990年7月在美国巴尔的摩召开的国际第一届纳米科学 技术学术会议上确定把纳米材料正式作为材料科学的一 个新的分支。
1990年七月以前作为纳米材料发展的第一阶段，在这之 前，从20世纪60年代末开始，人们主要在实验室探索用 各种手段制备不同材料的纳米粉末，合成块体（包括薄 膜），研究评估表征的方法，探索纳米材料不同于常规 材料的特殊性，但研究大部分局限在同一材料。在这一 阶段中最值得一提的是1985年发现的碳纳米原子团簇C60。这种材料的研制成功使人们看到它具有普通尺寸 碳材料不具备的特殊性能。这种材料的碳原子数目是稳 定的。纯的C60固体是绝缘体，但是采用碱金属掺杂后 就成为导电性很好的材料，可以与金属相比。甚至成为 超导体。同时发现C60在低温下呈现铁磁性。
纳米生物材料的概述
Human Hair
100 slices
100 m
纳米生物 材料是指在 三维方向上 至少有一维
Take 1 slice
Take 1 slice
处于纳米尺
度范围
（1~100nm）
的生物用材
料。
1nm 1000 slices
1 m
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1ห้องสมุดไป่ตู้
纳米生物材料的概述
与一般的纳米材料一样，纳米生物材料也具有小尺寸 效应、表面效应、量子尺寸效应、宏观量子隧道效应等 基本效应。
虽然对纳米技术还存在争议，纳米研究还 存在一些已知或未知的问题，我们毫不怀疑纳 米改变这个世界的能力。只要合理使用，纳米 会把我们的世界变得更美好！
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班级：11111001 制作者：苏勇、胡甜、许旺贵、 张家玺。
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纳米组织工程支架材料
组织工程是运用工程科学与生命科学的基本原理和方 法，研究与开发生物体替代物来恢复、维持和改进组 织功能的一个学科。其基本思路是首先在体外分离、 培养细胞，然后将一定量的细胞种植到具有一定形状 的三维生物材料支架上，并加以持续培养，最终形成 具有一定结构的组织和器官。
在血管
中运动的
纳米机器
人，它正
在使用纳
米切割机
和真空吸
尘器来清
除血管中
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的沉积物。2
纳米材料的发展历史
纳米材料的应用其实很早就 有了，只是没有上升成纳米 材料的概念。早在一千多年 前，我国古代利用燃烧蜡烛 收集的碳墨作为墨的原料及 染料。这是应用最早的纳米 材料。
我国古代的铜镜表面长久不发生锈 钝，经检验发现其表面有一层纳米 氧化锡颗粒构成的薄膜。以及十八 世纪中叶，胶体化学的建立，科学 家们开始研究直径为1-100nm的粒 子系统。这种液态的胶体体系就是 现在所说的纳米溶胶。
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纳米材料的发展历史
1981年 科学家发明研究纳米的重要工 具———扫描隧道显微镜，原子、分子 世界从此可见。
1991年 碳纳米管被人类发现，它的质 量是相同体积钢的六分之一，强度却是 铁的10倍，成为纳米技术研究的热点。
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纳米材料的发展历史
美国戴顿大学教授戴 黎明和佐治亚理工学院 教授王中林、曲良体博 士等合作，用纳米材料 研制出一种仿生壁虎脚 ，它们既能在垂直的表 面上轻松吸附重物，也 能从不同角度轻松取下 。这一最新成果发表在 10月10日出版的《科学 》杂志上。
1、高分子纳米生物材料。 2、陶瓷纳米生物材料。 3、纳米生物复合材料。 4、纳米组织工程支架材料。
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纳米生物材料的前景
随着纳米材料和纳米技术在生物材料研究领域的不断 发展，不同学科间的交叉和融合趋势也越来越明显， 目前已经成为整个生物医用材料研究的热点，不断有 新材料和新技术涌现出来。