生物医学材料学复习题总结

生物医学材料学复习题总结1、生物医学工程的基本任务是什么？生物医学工程学是将工程学技术依据生物学原理应用于医学领域所形成的融合性学科。

其基本任务是运用工程技术手段，研究和解决生物学和医学中的有关问题。

2、生物医学工程的主要内容是什么？就现阶段而言，生物医学工程学的研究主要涉及生物力学、生物材料学、人工器官、生物系统的建模与控制、物理因子的生物效应、生物系统的质量和能量传递、生物医学信号的检测与传感器原理、生物医学信号处理方法、医学成像和图像处理方法、治疗与康复的工程方法等。

3、生物医学工程的重要性是什么？生物医学工程学是生物工程的基本组成部分,而生物工程是当代最受重视、最具吸引力的高科技领域之一。

美国国家研究委员会于年发表的“美国生物工程系统研究”专门报告中,选择了个领域作为当前生物工程研究的重要领域,其中除三个领域属生物技术外,其余的八个领域均属生物医学工程。

该报告强调,生物工程中的生物医学工程和生物技术,特别是报告中列举的个重要领域,对于人类的健康、生活及国家的经济前途都是至关重要的。

4、生物医学工程的发展趋势？生物医学工程学研究领域十分广泛,并在不断扩展。

目前,生物医学工程学的研究与应用已在传统的医学领域发挥了巨大作用,今后播继续加强现有的主要研究领域,并对应用于分子生物学、微创伤手术、老年医学和家庭健康监护等方面的研究给予特别注意。

此外,生物医学工程学在农业、营养学、生态学和动物学等领域应用的研究也是值得注意的方向。

根据目前的研究情况和潜在价值,当前生物医学工程学研究的重要领域主要有以下八个方面:生物力学、生物材料学、生物系统建棋与仿真、生物医学信号检侧与传感器、生物医学信息处理、医学图像技术、物理因子在治疗中的应用及其生物学效应、人工器官。

5、何为生物医学材料？生物医学材料学：是一门边沿交叉学科，是多门学科相互借鉴结合、相互交叉渗透、突破旧有学科的狭小范围而开创的一门新学科。

生物医学材料学处于“生命”和“材料”的交叉。

从医学角度看，人体主要是由细胞和细胞间质组成，从材料学角度看，人体主要应从体内的组成、结构深入地认识人体各组织的构成，使材料科学走出其传统领域。

如何更全面仔细的分析人体的真实组成和结构，必须使材料科学与生命科学、工程学相互交叉渗透，形成了一门新型的学科即生物医学材料学。

他是生物医学工程领域的四大支柱之一（生物力学、生物材料学、人工器官、生物电子学）生物医学材料：是一类具有特殊性能、特殊功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、检查、治疗疾患等医疗保健领域，而对人体无毒，无副作用，不凝血，不溶血，不引起人体细胞的突变，畸变和癌变，不引起免疫排异反应的材料。

6、生物医学材料的主要分类有哪些？按医用材料的来源分类：一、人体自身组织：如自身隐静脉；二、同种器官与组织：如人尸体角膜；三、异种同类器官与组织：如猪肾脏；四、天然生物材料的提取与改性：如动物皮、骨胶原的提取，经处理制成缝线；五、合成材料：如硅橡胶制作人工瓣膜。

按材料的属性可分为：一、无机生物材料（金属与合金材料（不锈钢、金、钛及其合金）、碳素材料、生物活性材料、玻璃材料）二、有机生物材料（是具有一定生物相容性的合成高聚物材料，包括：硅橡胶、聚碳酸酯、聚胺酯及其嵌段共聚物、尼龙、聚丙烯晴、聚烯烃、聚醚、聚砜、聚氯乙烯、聚丙烯酸酯等）三、复合生物材料四、天然生物材料（再生纤维、胶原、弹性纤维原、透明质酸、甲壳素、软骨素等）五、杂化生物材料按医用材料在人体的应用部位分为：一、硬组织材料：齿科材料、骨科材料；二、软组织材料：各种填充、整复材料；三、心血管材料（抗凝血材料）：人工血管、人工导管等；四、血液代用材料：人工红血球、代用血浆。

五、透析及超滤用膜材料：血液净化、血浆分离用膜材料。

按医用材料的使用要求分为：一、非植入性材料和制品：聚丙烯聚乙烯，一次性注射器；二、植入性材料和制品：聚四氟乙烯，心脏修补片；三、血液接触性材料和制品：聚氨酯，心脏反搏气囊；四、降解和吸收性材料与制品：聚乳酸，手术缝线；五、其他：聚苯乙烯，乳胶。

其他生物医用材料：一、纳米生物材料；二、组织工程材料；三、基因芯片材料；四、微电子植入系统材料。

7、生物医学材料的研究内容有哪些？一、生物体生理环境、组织结构、器官生理功能及其替代方法的研究；二、具有特种生理功能的生物医学材料的合成、改进、加工成型以及材料的特种生理功能与其结构的关系的研究；三、材料与生物体的细胞、组织、血液、体液、免疫内分泌等生理系统的相互作用以及减少材料毒副作用的对策研究；四、材料灭菌、消毒、医用安全评价方法与标准以及医用材料与制品生产管理与国家管理法规的研究。

8、生物医学材料的主要性能？生物材料实质上是一种特殊的功能材料。

是一类与人类生命和健康密切相关的新材料。

凡是应用于人体的生物材料都应具有良好的生物性能，这是保证其临床安全有效应用的重要技术指标。

生物功能性和生物相容性是评价生物医学材料最终能否应用于人体的两个最基本的标准。

9、生物医学材料的现状和发展趋势？我国研究现状：1995年起资助和启动了组织工程及相关领域的研究；1996年世界上第一个在裸鼠背上复制“人耳”形成了人耳廓形态软骨的试验由曹谊林教授完成。

1999年，以上海第二医科大学曹谊林教授为首席科学家的《组织工程基本科学问题》列入“国家重点基础研究规划”项目（即973）。

国外发展状况：50年代开始推广应用，60-70年代蓬勃发展，并形成规模产业；美国生物材料及制品：1976年销售额已达6.75美元，1986年猛增到30亿美元。

1997年美国已达到560亿美元相当于其半导体工业产值，全球则已达1200亿美元；1997年美国预测：未来十年生物医学工程产业39项新产品中生物材料、人工器官与组织工程产品几乎占50%国内生物材料的发展状况：70年代中期只有零星的应用研究；70年代末80年代初开始真正发展；80年代中期一批材料工作者和化学工作者转移到生物材料及其制品的开发研究方面；研究内容遍及有机，无机以及天然生物材料。

国内外发展趋势：一、致力提高材料的生物相容性，开发生物相容性更好，更能适应人体生理需要的新材料。

二、材料科学与生物学的融合，赋予材料生物结构和生物功能使之成为有“生命”的生物材料。

三、利用生物分子材料学和组织工程学研究人体器件替代人体器官。

组织工程赋予材料诱导组织再生的生物功能。

四、常规材料产业相当长时间内仍处于主导地位（不过这个时代即将过去）途径：一、尝试应用分子设计学方法和仿生学方法，开发生物相容性更好的新材料。

二、医疗技术发展：由通用到个体化，将大创伤转变为微创伤，再转变为无创伤。

三、医用植入体和器械：矫形外科植入体和器械；心血管系统修复器械；人造心瓣膜、人造血管、血管内支架；软组织和神经修复体；血液净化材料和体外循环系统；药物和生物活性物质控制释放。

10、生物材料与机体相互作用包括哪两个方面的内容？包括材料对生物体的作用和生物体对材料的影响，从而反过来又会产生新的生物反应。

11、生物材料对生物体的影响有哪几个方面？一、血液反应：血小板血栓，凝血系统的激活，纤溶系统的激活，溶血反应等；二、免疫反应：补体系统的激活，抗原—抗体反应，免疫细胞的激活等；三、组织反应：炎症反应、细胞粘附，细胞增殖、形成伪内膜，细胞质转变；12、机体对生物材料的影响有哪些？一、受到物理、化学、生物、电等因素的复杂影响；二、受到各种器官的组织不停运动的动态作用；三、处于代谢、呼吸、酶催化反应之中。

13、生物医学材料安全性概念？是指生物医学材料制品在临床使用前具有安全有效得性质，主要强调的是材料本身对人体安全无毒害。

即所有应用于人体、与人体组织相接触的生物医学材料，必须首先保证材料对人体无毒性，无刺激性，无致癌性和致畸变等作用；且在体内正常代谢作用下，能保持其稳定状态，无生物退变性，代谢或降解产物对人体无害，无蓄积性。

因此，任何用于人体的生物医学材料在临床应用前均应首先进行生物安全性的检测，这一点目前国内外均已取得共识。

14、生物医学材料相容性概念？强调的是材料与宿主之间相互作用的关系，材料与人体组织直接或间接接触时所产生的相互反应的能力。

良好的生物相容性是指生物医学材料在生物体内静动态变化的过程中，能耐受宿主各系统作用而保持相对稳定，不被排斥和破坏的生物学性质。

即材料除了要能在生理条件下保持稳定的物理化学性质，还需要满足以下要求：引起的生物学反应最小，对生物体无不良刺激，无毒害，不引起毒性反应、免疫反应或干扰免疫机能，无变态和过敏，不致癌，不致畸，无炎症反应，不引起感染，不被排斥，植入机体后能较长期存在，能有助于愈合及附着。

15、生物材料生物相容性研究有哪几个层次？生物相容性包含了两个方面的内容：一、材料对生理环境的影响；二、生理环境对材料的响应。

（参考11、12题）16、生物材料生物相容性分类有哪些？生物相容性按材料引起的生物学反应不同一般分为三类。

一、血液相容性：若材料用于心血管系统和血液直接接触，主要考虑与血液的相互作用，称为血液相容性，它表示材料与血液之间相互适应的程度，指材料和血液接触后不引起血浆蛋白的变性，不破坏血液的有效成分，不导致血液的凝固和血栓的形成。

二、组织相容性：若与心血管系统外的其他活体组织和器官接触，主要考察与组织的相互作用，称为组织相容性，它表示材料与除血液之外的其他组织的相互适应程度，即不引起细胞突变，畸变，癌变以及排斥反应。

三、免疫相容性：当生物材料植入人体后，材料周围的生物环境必定发生变化，人体自身的生理机能就会对变化着的环境进行防御和适应，若植入的材料在一定时期后适应了生物体的微环境，生物体对植入的材料无明显的免疫应答，则认为植入的材料具有较好的免疫相容性。

17、生物材料的物性要求有哪些？一、溶出物及可渗出物含量低：一些高分子材料虽然不溶于水，而且低分子溶出物、渗出物极少，在体液的长期影响下仍会起分解作用；生物体组织液的PH值一般保持在7.2~7.4左右，接近中性，但考虑到有时候由于种种代谢产物的生成，PH值会发生变化，这时候溶解性问题就显得更为重要。

二、生物稳定性：在生物的复杂环境中材料的高次结构及低次结构不发生变化，不聚解，同时本身的组成不引起生物体的生物反应；生物稳定性好的材料，会形成稳定结构状态，对生物体一般不会产生太大的影响。

如聚甲基丙烯酸甲酯。

三、机械物理性能：人体是一个生命体，各组织及器官间普遍存在着动态相互作用，植入体内的材料要考虑在应力作用下的性质。

如：制造人工心脏材料要考虑在心脏有节律的收缩与舒张压力变化情况下的应力老化；假牙材料必须具有与活体牙相近的热膨胀系数、低导热性、高硬度以及优良的耐磨性。

四、成型加工性能：加工条件的改变对推进生物医学材料的开发和发展是十分重要的。