生物医用材料系列生物医学材料

生物医用材料系列生物医学材料
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用途
隐形眼镜
人工中耳骨 耳鼓膜 人工食道 人工喉
人பைடு நூலகம்肾
人工肝 人工肺 人工胰
功能
矫正视力，治疗角膜疾患
替代病变中耳骨，康复听力
康复听力 食道根除术后重建食道 喉头切除后发音功能恢复
肾功能衰竭患者肾功能的替代
急性肝功能衰竭治疗，血液解 毒净化 替代肺进行血液气体交换 替代胰脏功能，释放胰岛素， 控制血糖水平
主要使用的高分子材料
聚甲基丙烯酸羟乙酯及其乙烯基吡咯烷酮的共 聚物、硅橡胶、聚氨基酸、甲壳素衍生物 聚 四 氟 乙 烯 与 碳 纤 维 复 合 物 Froplest、 聚 甲 基 丙 烯 酸 羟 乙 酯 与 羟 基 磷 灰 石 共 混 物 Ceravial、 甲基丙烯酸甲酯与苯乙烯共聚多孔骨水泥、聚 乙烯 硅橡胶 硅橡胶涤纶复合物、聚乙烯、聚四氟乙烯、天 然橡胶 硅 橡 胶 涤 纶 复 合 物 、膨 体 聚 四 氟 乙 烯 、聚 氨 酯 、 聚乙烯、尼龙、聚甲基丙烯酸甲酯 醋酸纤维素、铜氨纤维素、聚丙烯腈、聚甲基 丙 烯 酸 甲 酯 、 聚 乙 烯 醇 、 乙 烯 -乙 烯 醇 共 聚 物 、 聚砜、聚碳酸酯、丙烯腈苯乙烯共聚物、聚氨 酯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、硅橡胶、炭化树 脂、吸附树脂、火棉胶 活性炭、炭化树脂、吸附树脂、聚丙烯酰胺、 环氧氯丙烷交联琼脂糖、火棉胶、白蛋白、硅 橡胶、聚氨酯、聚四氟乙烯、聚丙烯 聚氯乙烯、硅橡胶、聚丙烯空心纤维、聚砜空 心纤维 海藻酸、聚丙烯腈、聚氨基酸
概论
第一节 生物医学材料发展简况
第二节 生物医学材料的定义，研 究内容和分类
第三节 有关生物医学材料的学术 组织，学术会议
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第一节 生物医学材料发展简况
生命科学的研究包括：
探索生命的奥秘，研究生命的起源与发展； 考察生命体组织的化学组成与物理结构； 分析化学组成与物理结构的变化与生命体各器 官功能间的关系； 钻研生命体新陈代谢的机理； 研究生命体的人工合成； 研究生命体器官的人工替代等
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我国医用高分子材料研究:
50年代中期就开展人工血管，聚氯乙烯输血袋的研究； 几种主要的医用高分子材料在国内都有一定规模的研究 与生产 :
如聚烯烃，聚丙烯酸酯，有机硅，聚氨酯等 ；
研究单位：50多个；
研究品种：60多个， 制品：400余种； 医用硅橡胶：10个品种，制品近百种之多；
医用聚乙烯醇年产量80吨；
矫治白内障
提供光线传递到视网膜的 途径 矫治泪道慢性阴塞
主要使用的高分子材料
聚 酯 纤 维 、真 丝 、膨 体 聚 四 氟 乙 烯 、 聚氨酯 低温同性碳、聚氨酯、硅橡胶、聚 四氟乙烯、聚酯纤维 聚氨酯、聚氯乙烯、硅橡胶、天然 橡 胶 、 Avcothane-51 聚四氟乙烯、聚酯纤维 葡 聚 糖 （ 右 旋 糖 酐 ）、 羟 乙 基 淀 粉 、 聚 乙 烯 基 吡 咯 烷 酮 、 聚 N-羟 丙 基 丙烯酰胺 全氟三丁胺、全氟三丙胺、环氧乙 烷与环氧丙烷共聚物乳液 硅橡胶海绵、聚四氟乙烯海绵、骨 胶原 甲基丙烯酸甲脂、甲基丙烯酸羟乙 酯共聚物、聚丙烯、聚有机硅氧烷 凝胶 甲基丙烯酸酯类共聚物水凝胶、共 聚涤纶、硅橡胶 硅橡胶、聚甲基丙烯酸酯
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人工器官临床应用的意义
拯救生命
减轻痛苦和
折磨。
型号为JARVIK-7的装置是世界
上第一个试图永久性植入人
体的人工心脏
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人工器官发展归功于 新型材料， 特别是高分 子材料在医学上的应用。
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高分子新材料在医学上的应用:
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表1-1
人工器官临床应用简表
人工器官名称 人工骨 人工肾 人工气管 人工尿道 人工血管 人工食道 心脏起搏器 人工心瓣膜 人工心肺 人工关节 人工肝 人工心脏（短期） 人工胰 人工血液 人工心脏
首例临床应用时间与作者
1 9 4 0 年 H .R .B o h lm a n 等 1 9 4 3 年 W .J.K o lff 等 1 9 4 8 年 O .T.C la ge e t 等 1 9 5 0 年 R .R .D e n ic o la 等 1 9 5 1 年 Z .D .B a ro n o fsk y 等 1 9 5 1 年 J.H .G rin d la y 等 1 9 5 2 年 P.M .Z o ll 等 1 9 5 2 年 C .H .H u fn a g ge l 等 1 9 5 3 年 J.H .G ib b o n 等 1 9 5 4 年 B .W a lld iu s 等 1 9 5 8 年 D .C .S h e c h te r 等 1 9 6 9 年 C o o le r 等 1 9 7 4 年 A lb isse r 等 1970 年 光 野 考 雄 等 1 9 8 2 年 D e Va rie s 等
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人工器官的研究进展与 近代材料科学发展
20世纪初开发的高分子新材料促成了人工器官 的系统研究的开始;
1940年人工器官开始应用于临床 (表1-1);
人工器官目前的应用 (表1-2):
(除了脑和大多数内分泌器官以外)
– 从天灵盖到脚趾骨, – 从人体的内脏到皮肤,
– 从血液到五官…...
医用聚甲基丙烯酸甲酯每年达200吨。
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山东医用高分子材料重点实验室成果
1、气管插管等20多种已用于临床的产品
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2、超滑导尿管
3、硅橡胶人工颅骨
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4、人体体腔内支架
5、支架输送器
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世界范围有90多个品种,1800余种制品;
西方国家消耗医用高分子材料每年以10%-15%的速度 增长;
全世界医用高分子材料及制品销售额: 1980年为200亿美圆, 1990年达500亿美圆;
美国医用塑料消耗量: 1976年为53.3万吨, 1981年为82万吨, 1986年达102.5万吨。
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表1-3.1 人工器官和医疗器具中使用的高分子材料
用途
人工血管 人工瓣膜 人工心脏几心 脏辅助装置 心脏补片 人工血浆
人工血红蛋白 人工玻璃体
人工晶状体
人工角膜 人工泪管
功能
置换病变血管或进行搭桥 手术 置换病变的瓣膜
置换心脏或加强病变心脏 功能 心脏修复手术
代替血浆、血液增容
代替红血球输运氧气
填充眼球玻璃体腔