生物医用材料-new

钛合金：600~800元
纯钛：1000~1200元
贵金属：1400~2000元
氧化铝：1800~2000元。
氧化锆：3000~12000元。
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生物医用材料
6
外科：
生物医用材料
固体硅橡胶
液体硅橡胶
人工乳房假体 7
生物医用材料
注射胶原蛋白 8
生物医用材料
导尿管
双囊三腔管
用于门静脉高压引起的食管和 胃底静脉曲张破裂出血时止血 用。
公元前5000年，黄金修复失牙；
公元前3500年，古埃及，棉花纤维、马鬃等缝合伤口； 印第安人使用木片修补受伤的颅骨。
公元前2500年，中国、埃及，假手、假鼻、假耳等人工假体；
隋末唐初，银膏补牙----成分是银、锡、汞，与现代牙齿填充材 料汞齐合金类似。
近 代：
最先应用于临床实践的金属材料是金、银、铂等贵重金属。 （良好的化学稳定性和易加工性）
10
20
—
24
按材料属性分类 按材料功能分类 按材料来源分类 按使用部位分类
a.医用金属材料：包括不锈钢、钴基合金，钛及合金等，
广泛应用于人工假体、人工关节、医疗器械等。
b.医用无机材料：主要是生物陶瓷。分为惰性生物陶瓷，
如氧化铝生物陶瓷；表面生物活性陶瓷，如磷酸钙基生物 陶瓷；可降解生物陶瓷，如β-磷酸三钙陶瓷等。
c.医用高分子材料：根据来源分为天然的和合成的，天然
的如多糖类、蛋白类，合成的聚氨酯、聚乙烯、聚乳酸、 聚四氟乙烯等，用于人体器官、组织、关节、药物载体等。
d.医用复合材料：不同种材料的混合或结合，克服单一材
料的缺点，可获得性能更优的材料。
钛：金属钛，优异的耐蚀性、生物相容性、密度低；
40年代，制作外科植入体；
50年代用纯钛制作接骨板和骨钉；
70年代，Ti6A14V合金（强度比纯钛高，耐蚀性和密度与之相 似）、TiSAl2.5Sn合金和钛钼锌锡等合金获得应用；从而使钛 和钛合金成为继不锈钢和钴基合金之后的又一类重要医用金属 材料；
70年代以后， NiTi系为代表的形状记忆合金逐渐在骨科和口腔 科得到应用，并成为医用金属材料的重要组成部分。
气管导管
胃肠减压管--
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生物医用材料
人工血液：
多聚血红蛋白
全氟碳化合物
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骨科：
生物医用材料
可吸收螺钉 PLLA
可吸收骨板PLLA
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生物医用材料
人 工 关 节
软
医用粘合剂
骨
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Biblioteka Baidu
生物医用材料 电子耳蜗：
13
生物医用材料
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第一章 生物医用材料概述
生物材料(biomaterials)：
用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细 胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生 的一类天然或人工合成的特殊功能材料，又称生物医 用材料。
1829年，通过多种金属的系统动物实验，得出：金属铂对机 体组织刺激性最小；
1851年发明天然橡胶的硫化方法后，开始利用天然高分子硬 橡木制作人工牙托和颚骨进行临床治疗；
1892年，用硫酸钙填充骨缺损，这是陶瓷材料植入人体的最 早实例。
现 代：
生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代
不锈钢： 1926年，含18%铬和8%镍首先应与于骨科治疗，随后应与于 口腔科； 1934年，研制出高铬低镍单相组织的AISI302和304，在体 内生理环境下的耐腐蚀性显著提高； 1952年，开发出耐蚀性更好的AISI316不锈钢，并逐渐取代 AISI302； 60年代，为了解决不锈钢的晶间腐蚀问题，又研制出超低 碳不锈钢AISI316L和317L。
生物陶瓷：
从60年代初开始应用于生物材料。多晶氧化铝陶瓷----低温各向 同性碳----生物玻璃----羟基磷灰石（生物活性陶瓷）----生物 陶瓷复合材料----引入活体细胞或生长因子的生物陶瓷构架；
医用高分子：
开始于50年代有机硅聚物的发展。有机硅聚合物----聚甲基丙烯 酸甲脂（骨水泥）----医用高分子材料大发展，制作了人工心瓣 膜、人工血管、人工骨、手术缝合线等
200
人工关节（1500）
300
人工晶体（2000）
400
血管支架（2000）
100
人工血管（150）
100
肾透析器（100）
50
实用量 国产 进口价（万
（万个/年 率（%） 元）（人民
）
币）
1.5
30
1.5~2
2
5
2~3
20
60
0.1~0.2
3
60
2.5
40
40
0.08~0.15
2
10
2
30
20
2
钴镍合金：
铸造钴镍合金首先在口腔中得到应用； 20世纪30年代末又被应用于制作接骨板、骨钉等内固定器械； 50年代成功制成人工髋关节； 60年代为了提高力学性能，研制出锻造钴铬钨镍合金和锻造 钴铬钼合金，并应用于临床； 70年代为了改善钴基合金抗疲劳性能，研制出锻造钴铬钼钨 铁合金和具有多相组织的MP35N钴铬钼镍合金，应用于临床。
生物材料是材料科学领域中正在发展的多种学科相互交叉 渗透的领域，其研究内容涉及材料科学、生命科学、化学、生 物学、解剖学、病理学、临床医学、药物学等学科，同时还涉 及工程技术和管理学科的范畴。
纳米技术、 人工芯片
药物缓释、 载体
植入、代替、 整形外科
1.1 概述 仿生 材料 智能 材料
复合 材料
单一 材料
长生不老？
平时接触到哪些生物材料？ 生物材料有哪些要求？ 常见的生物材料分类有哪些？ 常见的生物材料优缺点？
平时接触到哪些生物材料？ 生物材料有哪些要求？ 常见的生物材料分类有哪些？ 常见的生物材料优缺点？
生物医用材料 人工脏器：
4
牙科：
生物医用材料
镍铬合金：400~600元
生物材料
人工器官、 基质工程
支架、组织 工程
植入、代替、 整形外科
药学诊环断境学学生物学
信息学材料学 遗传学 工程学 机械学
临床医学
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生物材料发展简史 （历史上、近代、现代）
生物材料分类 （属性、功能、来源、使用）
生物材料的特征与评价 （宿主反应、材料反应、生物相容
性）
古代（利用天然物质和材料治病）
90年代以后，借助于生物技术和基因工程的发展，由无生物存活 性材料扩展到具有生物学功能的材料领域，其基本特征是具有促 进细胞分化、增殖、诱导组织再生、参与生命活动等功能。
体内1植.1入生概物述制品的国内市场需求。
病例数（万例） 需求量 （万个/年）
人工心脏瓣膜
25
（250）
起搏器（600）
40
骨修复材料（300）