生物材料PPT

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生物医用材料ppt课件

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生物医用材料
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⑷生物衍生材料
主要用于组织修复和替换
⑸组织工程材料
用于组织器官的复制和修补，以及细胞治疗
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独角鲸
组织工程人耳
生物医用材料
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⑹纳米医用材料
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生物医用材料
将细胞生物材料回植到体内组织缺损部位
生物材料逐渐被吸收
细胞就形成新的有功能的组织修复组织和器官缺损
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生物医用材料
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其他生物医用材料制品
生物医用材料目前已成功地应用于人工心脏瓣膜、人工血管、人工骨与关节、医用导管、齿科材料、外科缠线、药物缓释载体、透析与超滤膜材料及一次性和植入性医用制品等方面
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2019/9/6
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生物医用材料
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自体或异体组织细胞
体外培养扩增
接种到一种生物相容性良好可生物吸收的生物材料上
生物材料支架
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形成细胞生物材料复合物
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生物医用材料
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《生物医用药用材料》PPT课件

（2）无机有机复合是当前研究热点之一
（3）材料的多元复合是发展的重要方向
（4）具有特异性能的生物活性材料；
（5）力学相容性好又有促进组织生长功能的材料；
（6）具有人体组织结医构学P的PT 复合材料
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HAP的粉体制备方法主要包括：固相反应法、化学沉淀法、水热合成法、溶胶—凝胶法、醇化合物法等几种。
Ca10(PO4)6(OH)2
HAP系生物材料的研究现状
（1）HAP的粉体制备工艺
（2）羟基磷灰石的成型与烧结工艺
（3）HAP系复合材料目前已达到的性能
（4）HAP系复合材料的应用
医学PPTຫໍສະໝຸດ 201.2 生物材料的国（内A）外成研型工究艺现状常用的成型工艺主要有：注浆成型、压制成型、等静压成型和凝胶浇注成型等。
医学PPT
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发展
❖ 公元前2500年在中国及埃及人的墓穴中已发现有假手、假耳等人工假体，我国隋唐时代就有了补牙用的银膏。
❖ 金银铂 ❖ 不锈钢 ❖ 纯钛的骨钉、骨板 ❖ Ti-Ni形状记忆合金
医学PPT
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❖ 目前国外有数以百万计的人靠人工器官维持着生命。仅在美国，每年约有100万人接受人工器官的植入手术。其中，人工心脏瓣膜3.5万人，人工血管18万人；人工髋骨12.5万人；人工膝盖605万人；人工肾5万人。
（ B ）一般报道的整体 HAP 的弯曲强度在 30 ～ 177MPa之间，人体致密骨的弯曲强度在170MPa
左右。（1）HAP的粉体制备工艺
（C）一般报道的整体HAP的断裂韧性在
0.7MPa ·m1/（2左2右），人羟体基骨磷的断灰裂石韧性的在成2-1型0 与 MPa · m1/2之烧间结。工艺

《生物材料课件》PPT课件共107页

两种基本元素形成的固溶体
钴含量达到65％（质量分数）其余主要是铬
添加Mo结构上保持小晶粒
种类和组成
• 铸造Co-Cr-Mo合金
• Co-Ni-Cr-W合金，热锻
• Co-Ni-Cr-Mo
锻造
• Co-Ni-Cr-Mo-W-Fe
Co基合金化学组成
Co基合金的机械力学性能
强度提高，塑性降低弹性模量（220~234GPa）不随极限拉伸强度变化而变化
第一种用于植入材料的不锈钢：18-8（标准牌号302）强度较钒钢更高，抗蚀能力也强
50～60年代，18-8sMo不锈钢（标准牌号316）（Mo改善材料在生理盐水中的抗蚀性）
70 ～ 80年代，标准牌号316L不锈钢（c含量从0.08％降低至0.03％，提高材料在氯化物
溶液中的抗蚀性）
组成和性能
• Ni 室温下稳定奥氏体相，提高抗蚀性能 Ni在不锈钢中的作用是在与Cr配合后才发
挥出来的
• Mo 提高了在盐水中的抗蚀性能，阻止了点蚀，
坑蚀
• 形成原因：碳钢中有三个基本相，即铁素体、奥氏体和渗碳体。合金元素加入钢中时，可以溶于此三相中形成合金铁素体、合金奥氏体及合金渗碳体。当钢中加入镍、锰、碳、氮等元素时，这些元素可使 A1和A3温度降低，使铁碳相图中S点、E点向左下方移动，从而使奥氏体区域扩大。其中与γ－Fe无限互溶的元素镍或锰的含量较多时，可使奥氏体区域扩展到室温，因此在室温下钢组织仍以奥氏体单相存在
锻造Co-Ni-Cr-Mo合金
• 最有名的钴基合金（MP35N） • 含有35％Ni（质量分数）
35％Co （质量分数）
• 冷加工可以大大提高提高强度，但也增加
了加工难度

《生物医用材料》课件

案例二
总结词
药物载体的新选择
详细描述
可降解高分子材料具有良好的生物相容性和可降解性，是药物载体的理想选择。这种材料可以在体内降解，减少了对身体的副作用和不良反应。
总结词
材料的合成与改性
详细描述
为了提高可降解高分子材料的载药量、稳定性和靶向性，需要进行合成和改性研究。通过化学修饰和共聚等手段，可以改善材料的性能，提高药物的包覆率和释放效果。
系统生物学与生物医用材料
结合系统生物学的研究方法，深入探究生物医用材料与人体组织之间的相互作用机制，为新材料的研发和应用提供理论支持。
05
案例分析
案例一
总结词
骨修复领域的创新应用
详细描述
生物活性玻璃陶瓷材料是一种新型的骨修复材料，具有良好的生物相容性和骨传导性。它在骨修复领域的应用已经得到了广泛认可，能够有效地促进骨组织的再生和修复。
某些生物医用材料具有诱导骨形成的特性，可通过体内外实验验证其诱导骨生成的潜力。
生长因子活性
某些生物医用材料能够吸附和释放生长因子，促进组织再生，可通过实验验证其生长因子活性。
抗菌性能
某些生物医用材料具有抗菌性能，可抑制微生物的生长，可通过实验验证其抗菌效果。
体内植入实验
短期植入
功能评价
将生物医用材料植入动物体内，观察短期内的组织反应和材料性能变化。
总结词
应用范围与限制
详细描述
可降解高分子材料在药物载体领域的应用已经得到了广泛的研究和探索。然而，其应用仍受到一些限制，如材料的降解速度和药物的释放速度需要精确控制，同时也需要进一步研究其长期稳定性和安全性。
案例三
总结词
癌症治疗的新突破

生物建筑材料PPT

生物建筑材料PPT幻灯片 1：标题页标题：生物建筑材料——构建可持续未来的创新选择副标题：探索自然与建筑的融合幻灯片 2：目录什么是生物建筑材料生物建筑材料的种类生物建筑材料的优点生物建筑材料的应用案例未来发展趋势结论幻灯片 3：什么是生物建筑材料生物建筑材料是指那些来源于生物资源、可生物降解、对环境友好且具有良好性能的建筑材料。

与传统的建筑材料相比，生物建筑材料更注重与自然的和谐共生，减少对环境的负面影响。

这些材料通常是由植物纤维、微生物、生物聚合物等天然成分制成，或者通过生物技术进行改良和生产。

植物纤维材料例如稻草、麦秸、竹子等。

这些材料具有良好的保温和隔音性能，可用于墙体填充和板材制造。

案例：在一些农村地区，人们使用稻草砖建造房屋，不仅成本低廉，还能有效利用农业废弃物。

生物聚合物材料包括聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等。

它们具有可降解性和良好的力学性能，可用于制造塑料制品和包装材料。

例如，一些食品包装采用 PLA 制成，在使用后可以在自然环境中分解，减少塑料污染。

微生物材料如细菌纤维素、真菌菌丝体等。

细菌纤维素具有高强度和高韧性，可用于制造新型复合材料。

真菌菌丝体可以生长成具有特定形状和结构的材料，用于建筑装饰和隔热。

天然石材和木材经过可持续开采和加工的天然石材和木材也是生物建筑材料的重要组成部分。

它们具有美观的外观和良好的物理性能。

环境友好减少碳排放：生物材料的生产和使用过程中通常排放较少的二氧化碳，有助于缓解气候变化。

可生物降解：在使用寿命结束后，能够自然分解，不会对环境造成长期污染。

资源可再生来源于植物、微生物等可再生资源，不像传统建筑材料（如石油基塑料、矿石等）那样依赖有限的自然资源。

良好的性能保温隔热：一些生物材料具有出色的保温隔热性能，有助于降低建筑能耗。

强度和耐久性：经过适当处理和加工，许多生物材料能够达到与传统材料相当的强度和耐久性。

健康与舒适不释放有害物质：不会像一些传统材料那样释放甲醛等有害气体，有利于室内空气质量和居住者的健康。

生物材料的表面与界面材料表界面ppt课件

3.3 生物相容性的研究意义
生物相容性是生物材料极其重要的性能，是区别于其他材料的标志，是生物医用材料能否安全使用的关键性能。
控制和改善生物材料的表面性质，是促进材料表面与生物体间的有利相互作用、抑制不利相互作用的关键途径。
如何提高材料的生物相容性
？
生物材料的表面工程是一种非常重要的方法！
国内从事生物材料表界面研究的课题组
生物材料的表面改性与功能化；
蛋白质、细胞与材料表面的相互作用；
苏州大学陈红教授课题组
➢Combining surface topography wi生 polymer chemistry: exploring new interfacial biological phenomena. Polym. Chem., 2013, DOI: 10.1039/C3PY00739A ➢Aptamer-Modified Micro/Nanostructured Surfaces: Efficient Capture of Ramos Cells in Serum Environment. ACS Appl. Mater. Interfaces, 2013, 5, 3816.
第一部分：生物材料表界面学科的诞生
1. 生物材料的概念（Biomaterials):
与生物体相接触的、或移入生物体内起某种取代、修复活组织，增进或恢复其功能的特殊材料。
2. 生物材料的发展阶段
➢最初：一些临床应用的生物材料并不专门针对医用设计（实现基本临床功能，也带来了不良的生物反应)
➢20世纪60-70年代：第一代生物材料（惰性生物材料）（物理性能适宜、对宿主反应较小；寿命延长5-25年）
其他领域的表面工程技术和材料引入生物材料领域或基于体内物质的初步模仿

生物材料与组织工程ppt课件

由于裂纹扩展导致力学性能失稳(断裂) 几种断裂类型
延性断裂：有明显塑性变形，永久变形脆性断裂：无或少量永久变形疲劳断裂：交变载荷，低应力脆性断裂蠕变断裂：恒应力下，变形不断发展
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
弹性变形、塑性变形及蠕变、强度和断裂、硬度
惰性生物陶瓷和生物活性陶瓷
包括羟基磷灰石、生物活性玻璃和生物活性玻璃陶瓷
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
陶瓷材料的结构
多晶结构：由晶体相、玻璃相和气相组成
陶瓷材料的硬度
陶瓷材料的硬度一般很高，耐磨性远高于金属
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
第5章医用高分子材料
高分子材料的基本概念
单体、链节、聚合度、均聚物、共聚物
高聚物的分类聚合反应的分类高聚物的结构特点
面缺陷
二维尺度很大而第三维尺度很小的缺陷主要出现在晶界和亚晶界处面缺陷能提高金属的强度和塑性
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
第4章医用陶瓷材料
陶瓷材料的结构
晶相、玻璃相、气相
陶瓷材料的机械性能
没有明确的价值取向和人生目标，实现自我人生价值就无从谈起。人生价值就是人生目标，就是人生责任。每承担一次责任
第1章绪论

生物医用材料PPT演示课件

生物医用材料需要经过严格的临床试验和安全评估，确保其安全性和有效性。
个性化与定制化
随着医疗技术的发展，临床对个性化、定制化的生物医用材料需求越来越高。
未来发展方向与展望
01
创新性研究
加强新材料、新技术和新工艺的研究，推动生物医用材料的创新发展。
02
交叉学科合作
加强生物医学工程、化学、物理学等多个学科的交叉合作，共同推动生
分类
根据用途可分为药物载体、医疗器械、组织工程和再生医学材料等。
生物医用材料的特性
生物相容性
功能性
稳定性
可加工性
材料与人体组织、血液等相互作用时不产生有
害反应。
具备所需要的功能，如传导热量、机械支撑等。
在体内保持稳定，不发生降解、变质或毒性反
应。
易于加工成所需形状和大小，以满足医疗需求。
常见的金属生物医用材料
不锈钢、钛和钛合金、钴铬合金等。
金属生物医用材料的优缺点
优点包括良好的机械性能和加工性能，缺点包括可能引发过敏反应和金属腐蚀。
高分子生物医用材料
高分子生物医用材料的特性
01
具有良好的化学稳定性、生物相容性和加工性能，广泛用于制
造医疗用品、人工器官和药物载体等。
常见的高分子生物医用材料
氧化铝、氧化锆、生物活性玻璃和玻璃陶瓷等。
陶瓷生物医用材料的优缺点
优点包括良好的化学稳定性和生物相容性，缺点包括脆性大、加工困难。
复合生物医用材料
复合生物医用材料的特性
通过将两种或多种材料组合在一起，发挥各自的优势，弥补单一材料的不足，具有良好的综合性能。
常见的复合生物医用材料
聚合物/陶瓷复合材料、聚合物/高分子复合材料、金属/陶瓷复合材料等。

生物材料PPT课件

（天然）
（合成）
（合成）
（合成）
明胶
藻酸盐
聚乙烯醇
聚甲基丙烯酸酯
淀粉
聚酸酐
聚醋酸乙烯酯
聚氨基甲酸酯
白蛋白
聚酰胺
聚苯乙烯
聚酯
胶原
聚腈基丙烯酸烷基酯聚硅氧烷橡胶
聚乙烯
甲壳素或壳聚糖
脂肪族聚酯
聚丙烯酸酯
聚四氟乙烯
纤维素
聚酰胺
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天然及合成高分子材料对比
天然高分子材料优点：生物相容性好，无毒副作用缺点：力学性能较差，药物释放速度不可调控
20世纪中后期---高分子材料迅猛发展，推动了生物医用材料的发展，例如：透析膜、人工心脏材料、血管植入物、缝合线等。
20世纪80年代后---组织工程产生：在材料结构及功能设计中引入生物支架--活性细胞，构建所希望的生物材料。
---药物缓释材料、靶向药物以及智能仿生材料的出现
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2 生物医用材料分类
1) Bryan Jeun;Hyukjin Lee;Saurabh Aggarwal;Hailin Wang; Qiang Li;Sukyeon Hwang. “Application of Collagen in Drug Delivery” 2) “Recombinant collagen and gelatin for drug delivery” Journal Metadata Search: Elsevier - Advanced Drug Delivery Reviews
按材料组成和性质：
医用高分子材料
生物陶瓷材料
医用金属材料
生物医学复合材料
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按用途:
骨骼-肌肉系统修复和替换材料：骨、牙、关节、肌腱等软组织材料：皮肤、乳房、食道、呼吸道、膀胱等心血管系统材料：人工心瓣膜、血管、心血管内插管等医用膜材料：血液净化膜、分离膜、角膜接触镜等组织粘合剂和缝线材料临床诊断及生物传感器材料齿科材料药物释放载体材料

生物医用材料 ppt课件

灰石
由此可构成类似于硅酸盐水泥样的磷酸钙水泥，用与人体骨的修复，故称磷酸钙骨水泥
新型CPC的研究
1. 药物控释骨水泥
2. 注射型骨水泥
3. 生物活性骨水泥
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第三章医用金属材料
定义：是一种用作生物医用材料的金属或合金，又称作外科用金属材料或医用金属材料，是一类生物惰性材料。
ppt课件
生物陶瓷人工听小骨假体
气
引
流
管
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第一代 PMMA骨水泥:优点：易成型和粘结性能
好
缺点：材料化学成份与人体骨成份完全不同，生物相容性差；单体放热剧烈；细胞毒性；引起过敏
第二代磷酸钙骨水泥 CPC
20世纪80年代中期，E.brown和chow发现由几种磷酸钙盐组成的混合物能在人体环境和温度下自行固化，水化硬化过程基本不放热，其水化成分最终转化为羟基磷
(3) 镁具有独特的体内降解性能。
(4) 镁资源丰富，价格低廉。
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材料——是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医用材料
1. 分类：复合材料一般有基体材料和增强材料组成
(1)按基体：陶瓷基医用复合材料、高分子基医用复合材料、金属基医用复合材料
要方法)a.热喷涂b.脉冲激光融覆c.离子溅射d.喷砂法e.电结晶法f.电化学法g.离子注入
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医用金属材料研究进展
医用镁及镁合金材料的研究
镁合金具备作为可降解骨植入材料的多方面优点：
(1) 镁是人体内含量最多的阳离子之一，几乎参与人体内所有的新陈代谢过程。
(2) 镁及镁合金的弹性模量约为45GPa，更接近人骨的弹性模量，能有效降低应力遮挡效应；镁与镁合金的密度约为1.7g/cm3，与人骨密度 (1.75g/cm3)接近，符合理想接骨板的要求。