材料科學(xué)與人類(lèi)文明第8章

1、第九章 生物醫(yī)用材料韓國(guó)韓國(guó)“美女美女”都是人造的？都是人造的？ 該雜志拿出冬季戀歌的女主人公崔智友1998年的照片和樸松美2002年的照片，與現(xiàn)在對(duì)比后表示：“完全不一樣?！贬槍?duì)裴勇俊主演的丑聞，該雜志還拿出李美淑1978年的照片和全度妍2001年的照片，并對(duì)2人也提出了質(zhì)疑。此外，該雜志還拿出目前在日本很紅的尹孫河1995年的照片進(jìn)行比較，并主張：“可以看出她為變漂亮而所做出的努力?！?女性SEVEN分析說(shuō)：“韓國(guó)人非?？粗型獗恚灰獗砻利?，誰(shuí)都可以在互聯(lián)網(wǎng)上有擁護(hù)者俱樂(lè)部。因此，為了保持美女的地位，即使頂級(jí)美女也不能滿足現(xiàn)狀。”日本的演藝界人士表示，最近，部分媒體試圖要打垮裴勇俊。這次

2、女性SEVEN的矛頭也是指向裴勇俊主演的冬季戀歌和丑聞的，因此，今后有可能出現(xiàn)爭(zhēng)議 據(jù)韓國(guó)體育朝鮮報(bào)報(bào)道 日本著名女性周刊雜志女性SEVEN表示：“最近在日本引起轟動(dòng)的韓國(guó)女明星大部分都做過(guò)整容手術(shù)”，并拿出著名演員的過(guò)去的照片與現(xiàn)在對(duì)比，提出了進(jìn)行整容手術(shù)的疑惑。女性SEVEN把矛頭指向了目前在日本人氣極旺的冬季戀歌，表示：“兩名女主人公都做過(guò)整容手術(shù)。”ISO定義，生物材料定義，生物材料(Biomaterials)即生物醫(yī)學(xué)材料即生物醫(yī)學(xué)材料(Biomedical Materials)，指，指“以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無(wú)生命的材料無(wú)生

3、命的材料”另有定義：具有天然器官組織功能或天然器官部分功能的材料另有定義：具有天然器官組織功能或天然器官部分功能的材料特征：用于與生命系統(tǒng)特征：用于與生命系統(tǒng)接觸接觸和發(fā)生相互和發(fā)生相互作用作用的，并能對(duì)其細(xì)胞、的，并能對(duì)其細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行組織和器官進(jìn)行診斷治療診斷治療、替換修復(fù)替換修復(fù)或或誘導(dǎo)再生誘導(dǎo)再生的一類(lèi)特殊的的一類(lèi)特殊的功能材料功能材料 生物材料是材料科學(xué)領(lǐng)域中正在發(fā)展的多種學(xué)科相互交叉滲生物材料是材料科學(xué)領(lǐng)域中正在發(fā)展的多種學(xué)科相互交叉滲透的領(lǐng)域，其研究?jī)?nèi)容涉及材料科學(xué)、生命科學(xué)、化學(xué)、生物透的領(lǐng)域，其研究?jī)?nèi)容涉及材料科學(xué)、生命科學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)、解剖學(xué)、病理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥物

4、學(xué)等學(xué)科，同時(shí)還涉及學(xué)、解剖學(xué)、病理學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、藥物學(xué)等學(xué)科，同時(shí)還涉及工程技術(shù)和管理學(xué)科的范疇工程技術(shù)和管理學(xué)科的范疇生物醫(yī)用材料的定義生物醫(yī)用材料的定義生物材料正在挽救和維持世界上成千上萬(wàn)血管患者的生命；正廣泛用于傷殘人肢體形態(tài)和功能的恢復(fù) ；正在計(jì)劃生育、控制人口、提高人們健康水平方面發(fā)揮巨大作用 生物材料不是藥物，其治療途徑是以生物機(jī)體直接結(jié)合和相互作用為基本特征的生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史古代（利用天然物質(zhì)和材料治?。┕糯ɡ锰烊晃镔|(zhì)和材料治?。〣C5000 黃金修復(fù)失牙黃金修復(fù)失牙BC3500 古埃及，棉花纖維、馬鬃等縫合傷口古埃及，棉花纖維、馬鬃等縫合傷口 印第

5、安人使用木片修補(bǔ)受傷的顱骨印第安人使用木片修補(bǔ)受傷的顱骨BC2500 中國(guó)、埃及，假牙、假手、假鼻、假耳等人工假體中國(guó)、埃及，假牙、假手、假鼻、假耳等人工假體隋末唐初，銀膏補(bǔ)牙隋末唐初，銀膏補(bǔ)牙-成分是銀、錫、汞、成分是銀、錫、汞、銅、鋅銅、鋅，類(lèi)似于現(xiàn)代牙齒填充材料汞齊合金，類(lèi)似于現(xiàn)代牙齒填充材料汞齊合金近近 代代最先應(yīng)用于臨床實(shí)踐的金屬材料是金、銀、鉑等貴重金屬（良好最先應(yīng)用于臨床實(shí)踐的金屬材料是金、銀、鉑等貴重金屬（良好的化學(xué)穩(wěn)定性和易加工性）的化學(xué)穩(wěn)定性和易加工性）1588 1588 用黃金板修復(fù)顎骨用黃金板修復(fù)顎骨1755 1755 用金屬固定體內(nèi)骨折載用金屬固定體內(nèi)骨折載1829

6、通過(guò)多種金屬的系統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，通過(guò)多種金屬的系統(tǒng)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)金屬鉑對(duì)機(jī)體組織刺激性最小發(fā)現(xiàn)金屬鉑對(duì)機(jī)體組織刺激性最小1851 發(fā)明天然橡膠的硫化方法后，開(kāi)始利用天然高分子硬橡木制作人工牙托發(fā)明天然橡膠的硫化方法后，開(kāi)始利用天然高分子硬橡木制作人工牙托 和顎骨進(jìn)行臨床治療和顎骨進(jìn)行臨床治療1892 用硫酸鈣填充骨缺損，這是陶瓷材料植入人體的最早實(shí)例用硫酸鈣填充骨缺損，這是陶瓷材料植入人體的最早實(shí)例現(xiàn) 代 生物醫(yī)學(xué)材料取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展開(kāi)始于20世紀(jì)20年代不銹鋼不銹鋼1926 含18%鉻和8%鎳，首先應(yīng)用于骨科治療，隨后應(yīng)用于口腔科1934 研制出高鉻低鎳單相組織的AISI302和304，在體內(nèi)生

7、理環(huán)境下的耐腐蝕性顯著提高1952 開(kāi)發(fā)出耐蝕性更好的AISI316不銹鋼，逐漸取代AISI30220世紀(jì)60年代 為解決不銹鋼晶間腐蝕問(wèn)題，研制出超低碳不銹鋼AISI316L和317L鈷鎳合金鈷鎳合金鑄造鈷鎳合金首先在口腔中得到應(yīng)用20世紀(jì)30年代末 應(yīng)用于制作接骨板、骨釘?shù)葍?nèi)固定器械 50年代 成功制成人工髖關(guān)節(jié) 60年代 研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造鈷鉻鉬合金，提高力學(xué)性 能，并應(yīng)用于臨床 70年代 研制出鍛造鈷鉻鉬鎢鐵合金和具有多相組織的MP35N鈷鉻 鉬鎳合金，改善鈷基合金抗疲勞性能，應(yīng)用于臨床生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn) 代 生物醫(yī)學(xué)材料取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展開(kāi)始于20世紀(jì)2

8、0年代鈦鈦 金屬鈦，優(yōu)異的耐蝕性、生物相容性、密度低；20世紀(jì)40年代 制作外科植入體 50年代 用純鈦制作接骨板和骨釘 70年代 Ti6A14V合金（強(qiáng)度比純鈦高，耐蝕性和密度與之相似）、TiSAl2.5Sn合金和鈦鉬鋅錫等合金獲得應(yīng)用從而使鈦和鈦合金成為繼不銹鋼和鈷基合金之后的又一類(lèi)重要醫(yī)用金屬材料 70年代后 NiTi系為代表的形狀記憶合金逐漸在骨科和口腔科得到應(yīng)用，并成為醫(yī)用金屬材料的重要組成部分生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn) 代 生物醫(yī)學(xué)材料取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展開(kāi)始于20世紀(jì)20年代生物陶瓷生物陶瓷 從20世紀(jì)60年代初開(kāi)始應(yīng)用于生物材料 多晶氧化鋁陶瓷 低溫各向同性碳 生物玻

9、璃 羥基磷灰石（生物活性陶瓷） 生物陶瓷復(fù)合材料 引入活體細(xì)胞或生長(zhǎng)因子的生物陶瓷構(gòu)架生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史現(xiàn) 代 生物醫(yī)學(xué)材料取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展開(kāi)始于20世紀(jì)20年代生物醫(yī)用高分子生物醫(yī)用高分子 始于20世紀(jì)50年代有機(jī)硅聚物的發(fā)展 有機(jī)硅聚合物 聚甲基丙烯酸甲脂（骨水泥）生物醫(yī)用高分子材料大發(fā)展，制作了人工心瓣膜、人工血管、人工骨、手術(shù)縫合線等20世紀(jì)90年代后，借助于生物技術(shù)和基因工程的發(fā)展，由無(wú)生物存活性材料擴(kuò)展到具有生物學(xué)功能的材料領(lǐng)域，其基本特征是具有促進(jìn)細(xì)胞分化、增殖、誘導(dǎo)組織再生、參與生命活動(dòng)等功能生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)

10、用材料發(fā)展簡(jiǎn)史生物醫(yī)用材料是研制人工器官及一些重要醫(yī)療技術(shù)的物質(zhì)基生物醫(yī)用材料是研制人工器官及一些重要醫(yī)療技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ)礎(chǔ)綜觀人工器官及醫(yī)療裝置的發(fā)展史，每一種新型生物材料的綜觀人工器官及醫(yī)療裝置的發(fā)展史，每一種新型生物材料的發(fā)現(xiàn)都引起了人工器官及醫(yī)療技術(shù)的飛躍發(fā)現(xiàn)都引起了人工器官及醫(yī)療技術(shù)的飛躍 生物惰性醫(yī)用硅橡膠生物惰性醫(yī)用硅橡膠 人工耳、人工鼻、人工頜骨等人工耳、人工鼻、人工頜骨等,血液相容性較好的各向同性碳被復(fù)材料血液相容性較好的各向同性碳被復(fù)材料 碟片式機(jī)械心臟瓣膜碟片式機(jī)械心臟瓣膜,血液親和性及物理機(jī)械性能較好的聚氨酯嵌段共聚物血液親和性及物理機(jī)械性能較好的聚氨酯嵌段共聚物 促使人

11、工心臟向臨床應(yīng)用跨越促使人工心臟向臨床應(yīng)用跨越,可形成假生物內(nèi)膜的編織滌綸管可形成假生物內(nèi)膜的編織滌綸管 人工血管向?qū)嵱没w躍人工血管向?qū)嵱没w躍生物醫(yī)用材料分類(lèi)生物醫(yī)用材料分類(lèi)按材料屬性按材料屬性生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料 包括不銹鋼、鈷基合金，鈦及合金等廣泛應(yīng)用于人工假體、人工關(guān)節(jié)、醫(yī)療器械等 生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料 主要是生物陶瓷分為惰性生物陶瓷，如氧化鋁生物陶瓷 表面生物活性陶瓷，如磷酸鈣基生物陶瓷 可降解生物陶瓷，如-磷酸三鈣陶瓷等生物醫(yī)用高分子材料生物醫(yī)用高分子材料天然的如多糖類(lèi)、蛋白類(lèi)合成的聚氨酯、聚乙烯、聚乳酸、聚四氟乙烯等，用于人體器官、組織、關(guān)節(jié)、藥物載體等

12、 生物醫(yī)用復(fù)合材料生物醫(yī)用復(fù)合材料 不同種材料的混合或結(jié)合，克服單一材料的缺點(diǎn)，獲得性能更優(yōu)的材料生物醫(yī)用材料分類(lèi)生物醫(yī)用材料分類(lèi)目前被詳細(xì)研究過(guò)的生物醫(yī)用材料已超過(guò)1000種，被廣泛應(yīng)用的有90多種材料，1800多種制品西方國(guó)家每年耗用生物醫(yī)用材料量以1015%速度增長(zhǎng)我國(guó)生物醫(yī)用材料研究起步晚(20世紀(jì)50年代)，發(fā)展快生物醫(yī)用材料分類(lèi)生物醫(yī)用材料分類(lèi)硬組織相容性材料硬組織相容性材料 主要用于生物機(jī)體的關(guān)節(jié)、牙齒及其他骨組織軟組織相容性材料軟組織相容性材料 主要用于人工皮膚、人工氣管、人工食道等 血液相容性材料血液相容性材料 主要用于人工血管、人工心臟、血漿分離膜、血液灌流用吸附劑、細(xì)胞培

13、養(yǎng)基材等 生物降解材料生物降解材料 主要用于吸收型縫合線、藥物載體、愈合材料、粘合劑以及組織缺損用修復(fù)材料按材料功能按材料功能生物醫(yī)用材料分類(lèi)生物醫(yī)用材料分類(lèi)按材料來(lái)源按材料來(lái)源自體組織自體組織 如人體聽(tīng)骨、血管等替代組織同種異體器官及組織同種異體器官及組織 如不同人體之間的器官移植異種器官及組織異種器官及組織 如動(dòng)物骨、腎替換人體器官天然生物材料天然生物材料 如動(dòng)物骨膠原、甲殼素、珊瑚等人工合成材料人工合成材料 如各種人工合成的新型材料生物醫(yī)用材料分類(lèi)生物醫(yī)用材料分類(lèi)按材料使用部位按材料使用部位硬組織材料硬組織材料 骨、牙齒用材料 軟組織材料軟組織材料 軟骨、臟器用材料心血管材料心血管材料

14、心血管及導(dǎo)管材料血液代用材料血液代用材料 人工紅血球、血漿等分離、過(guò)濾、透析膜材料分離、過(guò)濾、透析膜材料 血液凈化、腎透析以及人工肺氣體透過(guò)材料等除了應(yīng)具有必要的理化性能外，生物醫(yī)用材料還需要滿足在生理環(huán)境下的生物學(xué)要求，具有良好的生物相容性這是生物材料區(qū)別于其它材料的基本特征生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)學(xué)材料的安全性評(píng)價(jià)生物醫(yī)學(xué)材料的安全性評(píng)價(jià)指采用生物學(xué)方法來(lái)檢測(cè)指采用生物學(xué)方法來(lái)檢測(cè)材料對(duì)受體的毒副作用，從而預(yù)測(cè)該材料在醫(yī)學(xué)實(shí)際應(yīng)用中的材料對(duì)受體的毒副作用，從而預(yù)測(cè)該材料在醫(yī)學(xué)實(shí)際應(yīng)用中的安全性；包括對(duì)局部組織、血液與整體反應(yīng)及對(duì)受體的遺傳效安全性；包括對(duì)局部組

15、織、血液與整體反應(yīng)及對(duì)受體的遺傳效應(yīng)應(yīng)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求,對(duì)于人體組織無(wú)刺激性、無(wú)毒副作用、無(wú)致癌性對(duì)于人體組織無(wú)刺激性、無(wú)毒副作用、無(wú)致癌性,唾液、血液、間質(zhì)液均含唾液、血液、間質(zhì)液均含Cl-、Na+、K+離子。離子。接觸人體各種體接觸人體各種體液液(唾液、淋巴液、血液唾液、淋巴液、血液)時(shí)，應(yīng)有良好的耐蝕性時(shí)，應(yīng)有良好的耐蝕性,不產(chǎn)生吸水膨潤(rùn)、軟化變質(zhì)不產(chǎn)生吸水膨潤(rùn)、軟化變質(zhì),自身不變化自身不變化對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求,具有必要的強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞、具有必要的強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞、潤(rùn)滑

16、潤(rùn)滑性能性能如髖關(guān)節(jié)在靜止?fàn)顟B(tài)承受體重的如髖關(guān)節(jié)在靜止?fàn)顟B(tài)承受體重的1/2，水平步行時(shí)承受的重量為，水平步行時(shí)承受的重量為靜止時(shí)的靜止時(shí)的3.3倍，而跑步時(shí)則為倍，而跑步時(shí)則為4倍以上。此外，每步行倍以上。此外，每步行1km約活約活動(dòng)動(dòng)1000次，每年約承受次，每年約承受(1 3)106次重復(fù)負(fù)荷的作用次重復(fù)負(fù)荷的作用生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求, 生物體組織、與血液有相容性生物體組織、與血液有相容性 不引起溶血、凝血，與軟、硬組織有良好的粘接性，不產(chǎn)生吸收物和沉淀物不引起溶血、凝血，與軟、硬組織有良好的粘接性，不產(chǎn)生吸收物和

17、沉淀物 不產(chǎn)生局部或全身性反應(yīng)，最好能與骨形成化學(xué)結(jié)合，具有生物活性不產(chǎn)生局部或全身性反應(yīng)，最好能與骨形成化學(xué)結(jié)合，具有生物活性生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求對(duì)生物醫(yī)用材料的基本要求, 其他要求其他要求 良好的空隙度，體液及軟硬組織易于長(zhǎng)入良好的空隙度，體液及軟硬組織易于長(zhǎng)入 易加工成形，使用操作方便易加工成形，使用操作方便 熱穩(wěn)定好，高溫消毒不變質(zhì)等性能熱穩(wěn)定好，高溫消毒不變質(zhì)等性能生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)生物醫(yī)用材料的特征與評(píng)價(jià)全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展全球釋藥全球釋藥市場(chǎng)份額市場(chǎng)份額10%14%全球釋藥系統(tǒng)市場(chǎng)（單位

18、：億美元）全球釋藥系統(tǒng)市場(chǎng)（單位：億美元）中國(guó)釋藥市場(chǎng)中國(guó)釋藥市場(chǎng)2002年藥品市場(chǎng)達(dá)年藥品市場(chǎng)達(dá)140億美元，按億美元，按10%比例估算，其中釋藥市場(chǎng)比例估算，其中釋藥市場(chǎng)為為14億美元億美元隨著人民購(gòu)買(mǎi)力提高，保健意識(shí)增強(qiáng)，今后國(guó)內(nèi)藥品市場(chǎng)每年隨著人民購(gòu)買(mǎi)力提高，保健意識(shí)增強(qiáng)，今后國(guó)內(nèi)藥品市場(chǎng)每年將以將以5000萬(wàn)美元幅度增加萬(wàn)美元幅度增加全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展 我國(guó)生物材料和制品所占世界市場(chǎng)份額不足我國(guó)生物材料和制品所占世界市場(chǎng)份額不足1.5 產(chǎn)品技術(shù)水平處于初級(jí)階段，且產(chǎn)品單一產(chǎn)品技術(shù)水平處于初級(jí)階段，且產(chǎn)品單一 同類(lèi)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品比，基本上屬于仿制，

19、自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)較同類(lèi)產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品比，基本上屬于仿制，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)較少少 生物醫(yī)用材料與制品生物醫(yī)用材料與制品70-80%要依靠進(jìn)口要依靠進(jìn)口 產(chǎn)業(yè)處于起步階段產(chǎn)業(yè)處于起步階段我國(guó)生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀我國(guó)生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料人工關(guān)節(jié)人工關(guān)節(jié) 1890 Gluck首先應(yīng)用象牙制造下頜關(guān)節(jié) 1938 Wiles用不銹鋼作髖臼與股骨頭 而后 Moor開(kāi)展了人工股骨節(jié)置換術(shù) 1940 Wder兄弟用合成樹(shù)脂制造人工關(guān)節(jié) 1951 開(kāi)始全髖人工關(guān)節(jié)置換術(shù) 1952 Habowsh用固定牙的丙烯酸脂固定人工髓關(guān)節(jié)，合成樹(shù)脂開(kāi)始用于人工關(guān)節(jié)與骨的結(jié)合 1958 Charnh

20、ey根據(jù)重體環(huán)境滑潤(rùn)理論，用聚四氟乙烯髖臼 和金屬股骨頭制成低磨擦的人工關(guān)節(jié) 1962 Charnley把高密度聚乙烯髖臼和直徑為22毫米的金屬股骨頭組成全髖人工關(guān)節(jié)，并用骨水泥（甲基丙烯酸脂）固定，獲得較滿意的效果 自此，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的新階段。常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料人工關(guān)節(jié)人工關(guān)節(jié) 現(xiàn)已研制出膝、髖、肘、肩、指、趾關(guān)節(jié)假體用于臨床 歐美等國(guó)家每年全髖置換超過(guò)80萬(wàn)例 我國(guó)人工關(guān)節(jié)置換術(shù)達(dá)25萬(wàn)例髖關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié)人工髖關(guān)節(jié)人工髖關(guān)節(jié)常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料人工關(guān)節(jié)人工關(guān)節(jié)磨損病因磨損病因無(wú)菌松動(dòng)無(wú)菌松動(dòng)是人工關(guān)節(jié)置換后最常見(jiàn)的并發(fā)癥和最終失效的主要因素 磨損

21、產(chǎn)物磨損產(chǎn)物磨屑磨屑是導(dǎo)致無(wú)菌松動(dòng)的原因人工關(guān)節(jié)長(zhǎng)期使用后，一方面磨損后影響置換人工關(guān)節(jié)長(zhǎng)期使用后，一方面磨損后影響置換關(guān)節(jié)的裝配性能；更重要的是產(chǎn)生大量磨屑，關(guān)節(jié)的裝配性能；更重要的是產(chǎn)生大量磨屑，其中較小的磨屑被組織細(xì)胞吞噬，較大的磨屑其中較小的磨屑被組織細(xì)胞吞噬，較大的磨屑被組織細(xì)胞包繞。從而使組織細(xì)胞激活，并分被組織細(xì)胞包繞。從而使組織細(xì)胞激活，并分泌大量溶滑性因子，引起骨溶解，導(dǎo)致人工關(guān)泌大量溶滑性因子，引起骨溶解，導(dǎo)致人工關(guān)節(jié)松動(dòng)。而松動(dòng)的人工關(guān)節(jié)又加重了磨損，產(chǎn)節(jié)松動(dòng)。而松動(dòng)的人工關(guān)節(jié)又加重了磨損，產(chǎn)生更多的磨屑，形成惡性循環(huán)，最終使置換關(guān)生更多的磨屑，形成惡性循環(huán)，最終使置換關(guān)

22、節(jié)失效節(jié)失效常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料是一類(lèi)生物惰性材料，除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，是一類(lèi)生物惰性材料，除具有較高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞性能，具有良好的生物力學(xué)性能外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、具有良好的生物力學(xué)性能外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、生物相容性、無(wú)毒性和簡(jiǎn)易可行及確切的手術(shù)操作技術(shù)生物相容性、無(wú)毒性和簡(jiǎn)易可行及確切的手術(shù)操作技術(shù)金屬材料種類(lèi)很多，但能在人體生理環(huán)境條件下長(zhǎng)金屬材料種類(lèi)很多，但能在人體生理環(huán)境條件下長(zhǎng)期安全服役的卻不多期安全服役的卻不多經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期研究經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期

23、研究和臨床篩選而和臨床篩選而得到廣泛應(yīng)用得到廣泛應(yīng)用的金屬材料主的金屬材料主要有要有不銹鋼不銹鋼鈷基合金鈷基合金鈦及其合金鈦及其合金形狀記憶合金形狀記憶合金貴金屬貴金屬鉭、鈮、鋯鉭、鈮、鋯磁性合金磁性合金外科用金屬材料外科用金屬材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料不銹鋼不銹鋼成本低，但在體內(nèi)有腐蝕和組織反應(yīng)等成本低，但在體內(nèi)有腐蝕和組織反應(yīng)等 不銹鋼中添加不銹鋼中添加Mo可克服鉻鈍化膜在氧化環(huán)境中耐腐蝕性能可克服鉻鈍化膜在氧化環(huán)境中耐腐蝕性能, 降低碳含量，可防止晶間腐蝕降低碳含量，可防止晶間腐蝕常用來(lái)制作各種人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器、截骨連接器等，也常用來(lái)制作各種人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器、截

24、骨連接器等，也用于牙科等各種器件用于牙科等各種器件(針、釘、髓內(nèi)針、齒冠、三棱釘針、釘、髓內(nèi)針、齒冠、三棱釘)制造制造 生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料含含Mo鈷基合金鈷基合金，已用于生物體中，已用于生物體中Co-Cr-Ni-Fe-Mo合金耐腐蝕性是一般不銹鋼如合金耐腐蝕性是一般不銹鋼如316的的40倍，已用于牙科、倍，已用于牙科、整形外科整形外科鈷基鉻鉬合金的生物相容性超過(guò)鐵鉻鎳和鈷鉻合金鈷基鉻鉬合金的生物相容性超過(guò)鐵鉻鎳和鈷鉻合金與不銹鋼相比，鈷基合金的鈍化膜更穩(wěn)定，耐蝕性更好，植入體內(nèi)不會(huì)產(chǎn)與不銹鋼相比，鈷基合金的鈍化膜更穩(wěn)定，耐蝕性更好，植入體內(nèi)不會(huì)

25、產(chǎn)生明顯的組織反應(yīng)生明顯的組織反應(yīng)鈷基合金的耐磨性是所有醫(yī)用金屬材料中最好的，與不銹鋼相比，更適于鈷基合金的耐磨性是所有醫(yī)用金屬材料中最好的，與不銹鋼相比，更適于制造體內(nèi)承載苛刻的長(zhǎng)期植入件制造體內(nèi)承載苛刻的長(zhǎng)期植入件 生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料含含Mo鈷基合金鈷基合金鑄造鈷鉻鉬合金最先在口腔科得到應(yīng)用鑄造鈷鉻鉬合金最先在口腔科得到應(yīng)用 2020世紀(jì)世紀(jì)3030年代末年代末 接骨板、骨釘?shù)裙潭ㄆ餍到庸前濉⒐轻數(shù)裙潭ㄆ餍?2020世紀(jì)世紀(jì)5050年代年代 人工髖關(guān)節(jié)人工髖關(guān)節(jié)2020世紀(jì)世紀(jì)6060年代，為提高力學(xué)性能，研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造年代，

26、為提高力學(xué)性能，研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造鈷鉻鉬合金鈷鉻鉬合金2020世紀(jì)世紀(jì)7070年代，為改善疲勞性能，研制出鍛造鈷鉻鉬鎢鐵合金和具年代，為改善疲勞性能，研制出鍛造鈷鉻鉬鎢鐵合金和具有多相組織的有多相組織的MP35NMP35N鈷鉻鉬鎳合金鈷鉻鉬鎳合金生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料人工關(guān)節(jié)（特別是受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）人工關(guān)節(jié)（特別是受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）人工骨及骨科內(nèi)處固定器件人工骨及骨科內(nèi)處固定器件齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋心血管外科及整形科等心血管外科及整形科等由于其價(jià)格較高，加工困難，應(yīng)用尚不普及由于其價(jià)格較高，加工困難，應(yīng)用

27、尚不普及應(yīng)用于應(yīng)用于常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料含含Mo鈷基合金鈷基合金生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料人造髖關(guān)節(jié)的頭桿部分。從股骨上端插進(jìn)金屬桿，桿頭人造髖關(guān)節(jié)的頭桿部分。從股骨上端插進(jìn)金屬桿，桿頭有一個(gè)金屬頭，嵌在粘于髖骨窩中的一個(gè)塑料臼中有一個(gè)金屬頭，嵌在粘于髖骨窩中的一個(gè)塑料臼中常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料鈦合金鈦合金強(qiáng)度不如鈷合金，但耐腐蝕性好，與人體組織反應(yīng)強(qiáng)度不如鈷合金，但耐腐蝕性好，與人體組織反應(yīng)很弱，鈦合金密度小，彈性模量低，接近于天然骨很弱，鈦合金密度小，彈性模量低，接近于天然骨耐疲勞、耐蝕性均優(yōu)于不銹鋼和鈷基合金，且生物相容性和表耐疲勞、耐蝕性均優(yōu)于不銹鋼

28、和鈷基合金，且生物相容性和表面活性好，是較為理想的一種植入材料面活性好，是較為理想的一種植入材料Ti易形成致密穩(wěn)定的氧化膜，有很好的鈍化作用。易形成致密穩(wěn)定的氧化膜，有很好的鈍化作用。Ti合金具有合金具有很強(qiáng)的耐蝕性很強(qiáng)的耐蝕性缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：Ti合金的磨損與應(yīng)力腐蝕較明顯合金的磨損與應(yīng)力腐蝕較明顯生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料廣泛用于修補(bǔ)顱骨，制成鈦網(wǎng)或鈦箔用廣泛用于修補(bǔ)顱骨，制成鈦網(wǎng)或鈦箔用于修復(fù)腦膜和腹膜、人工心臟瓣膜支架、于修復(fù)腦膜和腹膜、人工心臟瓣膜支架、口腔頜面矯形頜修補(bǔ)，制作各種人工關(guān)口腔頜面矯形頜修補(bǔ)，制作各種人工關(guān)節(jié)、接骨板、骨螺釘與骨折固定針等，節(jié)、接骨板、骨螺釘與骨折固定針

29、等，也用于制作牙根種植體等也用于制作牙根種植體等常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料自自19511951年首次報(bào)道年首次報(bào)道Au-CdAu-Cd合金具有形狀記憶效應(yīng)以來(lái)，目前已發(fā)現(xiàn)合金具有形狀記憶效應(yīng)以來(lái)，目前已發(fā)現(xiàn)2020多種多種形狀記憶合金形狀記憶合金其中以鎳鈦合金在臨床上應(yīng)用最大其中以鎳鈦合金在臨床上應(yīng)用最大鎳鈦合金鎳鈦合金在不同的溫度下表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相。如低溫在不同的溫度下表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相。如低溫時(shí)為單斜結(jié)構(gòu)相，柔軟可隨意變形；高溫時(shí)為立方體結(jié)構(gòu)相，時(shí)為單斜結(jié)構(gòu)相，柔軟可隨意變形；高溫時(shí)為立方體結(jié)構(gòu)相，剛硬，可恢復(fù)原來(lái)的形狀，并在形狀恢復(fù)過(guò)程

30、中產(chǎn)生較大的剛硬，可恢復(fù)原來(lái)的形狀，并在形狀恢復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生較大的恢復(fù)力恢復(fù)力特點(diǎn)：奇特的形狀記憶功能、質(zhì)輕、磁性微弱、強(qiáng)度較高、耐疲勞性能、特點(diǎn)：奇特的形狀記憶功能、質(zhì)輕、磁性微弱、強(qiáng)度較高、耐疲勞性能、高回彈性和生物相容性好等。高回彈性和生物相容性好等。用于管腔狹窄的治療。支架安入管腔狹窄的部位后，能將狹窄管腔撐用于管腔狹窄的治療。支架安入管腔狹窄的部位后，能將狹窄管腔撐開(kāi)，并與管壁相貼緊，固定好；其生物相容性好，長(zhǎng)期安放對(duì)黏膜無(wú)開(kāi)，并與管壁相貼緊，固定好；其生物相容性好，長(zhǎng)期安放對(duì)黏膜無(wú)明顯損傷；其高回彈性能順應(yīng)管道的彎曲，對(duì)人體刺激小明顯損傷；其高回彈性能順應(yīng)管道的彎曲，對(duì)人體刺激小常用

31、硬組織替代材料常用硬組織替代材料形狀記憶合金形狀記憶合金用于制作脊椎側(cè)彎癥矯形器械、牙科器件、血栓過(guò)濾用于制作脊椎側(cè)彎癥矯形器械、牙科器件、血栓過(guò)濾器、血管擴(kuò)張支架、血管栓塞器等器、血管擴(kuò)張支架、血管栓塞器等 生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料貴金屬貴金屬指金、銀、鉑及其合金，耐腐蝕、抗蠕變，指金、銀、鉑及其合金，耐腐蝕、抗蠕變，對(duì)機(jī)體組織無(wú)毒，刺激性小，導(dǎo)電性好對(duì)機(jī)體組織無(wú)毒，刺激性小，導(dǎo)電性好金合金主要用于口腔科金合金主要用于口腔科生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料多孔結(jié)構(gòu)多孔結(jié)構(gòu)常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料鉭、鈮、鋯鉭、鈮、鋯的耐蝕性、生物相容性好

32、，無(wú)毒性的耐蝕性、生物相容性好，無(wú)毒性可加工成板、帶、絲等用于骨科、心血管方面的治療可加工成板、帶、絲等用于骨科、心血管方面的治療生物醫(yī)用金屬材料生物醫(yī)用金屬材料鉭、鈮、鋯鉭、鈮、鋯用于制作牙根種植體、義齒、牙床、托環(huán)、牙橋、用于制作牙根種植體、義齒、牙床、托環(huán)、牙橋、牙冠等牙冠等從材料學(xué)角度來(lái)說(shuō)，骨是由無(wú)機(jī)礦物與生物大分子規(guī)則排列所組成的復(fù)合材料。骨的有機(jī)成分主要是型膠原纖維，約占總重量的24%，是由三股螺旋結(jié)構(gòu)的多肽鏈相互纏繞而形成，無(wú)機(jī)成分主要是磷酸鈣鹽，約占總重量的65%；其余為水。骨中的礦物質(zhì)呈片狀，尺寸約為5nm20nm40nm，位于原膠原分子的間隙孔之內(nèi)，晶體的C軸平行與膠原纖維

33、，這樣就構(gòu)成骨的基本結(jié)構(gòu)。所以生物陶瓷 常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料根據(jù)生理環(huán)境下的化學(xué)活性和性質(zhì)可分為四類(lèi)根據(jù)生理環(huán)境下的化學(xué)活性和性質(zhì)可分為四類(lèi)近似于惰性近似于惰性：Al2O3、氧化鋯等氧化物生物陶瓷，、氧化鋯等氧化物生物陶瓷，Si3N4、鈦酸鋇等非氧、鈦酸鋇等非氧化物生物陶瓷、醫(yī)用碳素等，生理環(huán)境下能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定化物生物陶瓷、醫(yī)用碳素等，生理環(huán)境下能長(zhǎng)期保持穩(wěn)定 表面活性表面活性：羥基磷灰石生物活性陶瓷和生物活性玻璃陶瓷，在生理環(huán)：羥基磷灰石生物活性陶瓷和生物活性玻璃陶瓷，在生理環(huán)境中可通過(guò)其表面發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)與組織形成化學(xué)鍵性結(jié)合，起境中可通過(guò)其表面發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)與組織

34、形成化學(xué)鍵性結(jié)合，起到了適合新生骨沉積的生理支架作用，也就是所謂的到了適合新生骨沉積的生理支架作用，也就是所謂的“骨引導(dǎo)骨引導(dǎo)”和和“骨傳導(dǎo)骨傳導(dǎo)”作用作用可吸收型可吸收型：如石膏、磷酸三鈣陶瓷，在生理環(huán)境中可逐漸被降解吸收，：如石膏、磷酸三鈣陶瓷，在生理環(huán)境中可逐漸被降解吸收，誘導(dǎo)骨質(zhì)生長(zhǎng)，并隨之被新組織所替代，達(dá)到修復(fù)或替換病損組織的誘導(dǎo)骨質(zhì)生長(zhǎng)，并隨之被新組織所替代，達(dá)到修復(fù)或替換病損組織的目的目的復(fù)合型復(fù)合型：生物陶瓷與生物陶瓷或與其他無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料復(fù)合而成：生物陶瓷與生物陶瓷或與其他無(wú)機(jī)材料、有機(jī)材料復(fù)合而成的復(fù)合型材料的復(fù)合型材料生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料常用硬組織替代材

35、料常用硬組織替代材料在臨床上，生物醫(yī)用陶瓷主要用于肌肉在臨床上，生物醫(yī)用陶瓷主要用于肌肉-骨骼系統(tǒng)的修復(fù)和替骨骼系統(tǒng)的修復(fù)和替換，也可用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)、制作藥物釋放和傳遞的載體換，也可用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)、制作藥物釋放和傳遞的載體復(fù)合型生物陶瓷還可用于制造人工腱、韌帶復(fù)合型生物陶瓷還可用于制造人工腱、韌帶生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料能承受負(fù)載的矯形材料，用在骨科、牙科及頜面上能承受負(fù)載的矯形材料，用在骨科、牙科及頜面上：Al2O3陶瓷、穩(wěn)定陶瓷、穩(wěn)定ZrO2陶瓷、生物活性玻璃、生物微晶玻璃等陶瓷、生物活性玻璃、生物微晶玻璃等種植齒、牙齒增高種植齒、牙齒增高：Al2O3陶瓷、氟聚合物陶瓷

36、、氟聚合物/金屬基復(fù)合材料、生物活性玻璃、金屬基復(fù)合材料、生物活性玻璃、自固化磷酸鹽水泥和玻璃水泥、活性涂層材料等自固化磷酸鹽水泥和玻璃水泥、活性涂層材料等耳鼻喉代用材料耳鼻喉代用材料： Al2O3陶瓷、生物活性玻璃、生物活性微晶玻璃、磷酸鹽陶瓷、生物活性玻璃、生物活性微晶玻璃、磷酸鹽陶瓷陶瓷人工肌鍵和韌帶人工肌鍵和韌帶：PLA-碳纖維復(fù)合材料碳纖維復(fù)合材料人工心臟瓣膜人工心臟瓣膜：熱解碳涂層：熱解碳涂層可供組織長(zhǎng)入的涂層可供組織長(zhǎng)入的涂層（心血管、矯形、牙、額面修復(fù)）：多用（心血管、矯形、牙、額面修復(fù)）：多用Al2O3陶瓷陶瓷骨充填料骨充填料：磷酸鈣及磷酸鈣鹽粉末或顆粒：磷酸鈣及磷酸鈣鹽粉末

37、或顆粒脊椎外科脊椎外科：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷眼眼：生物玻璃、羥基磷灰石：生物玻璃、羥基磷灰石常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料生物陶瓷材料在生物體內(nèi)極為穩(wěn)定，與生物組織有良好的親生物陶瓷材料在生物體內(nèi)極為穩(wěn)定，與生物組織有良好的親和性，特別適于作人體硬組織如骨和齒的替換修補(bǔ)材料，能和性，特別適于作人體硬組織如骨和齒的替換修補(bǔ)材料，能與人體骨生長(zhǎng)在一起，形成化學(xué)結(jié)合與人體骨生長(zhǎng)在一起，形成化學(xué)結(jié)合 生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料磷酸鈣陶瓷磷酸鈣陶瓷具有生物降解性，并能被人體吸收具有生物降解性，并能被人體吸收羥基磷灰

38、石羥基磷灰石CaCa1010(PO(PO4 4) )6 6(OH)(OH)2 2 是骨組織與牙組織的無(wú)機(jī)組成部分，其是骨組織與牙組織的無(wú)機(jī)組成部分，其單位晶胞與人體骨組織相同，具有非常好的生物活性，但性脆、強(qiáng)度單位晶胞與人體骨組織相同，具有非常好的生物活性，但性脆、強(qiáng)度不高，不能直接用于承受載荷大的種植體，可用于低載荷多孔種植體，不高，不能直接用于承受載荷大的種植體，可用于低載荷多孔種植體，當(dāng)人骨組織長(zhǎng)入羥基磷灰石孔洞中后可起加強(qiáng)作用當(dāng)人骨組織長(zhǎng)入羥基磷灰石孔洞中后可起加強(qiáng)作用羥基磷灰石與聚合物復(fù)合用于人造骨，效果更好，已有羥基磷灰石羥基磷灰石與聚合物復(fù)合用于人造骨，效果更好，已有羥基磷灰石/

39、 /聚乙烯聚乙烯復(fù)合材料復(fù)合材料羥基磷灰石作為金屬種植體表面涂層，能大大提高人體骨長(zhǎng)入孔洞的速度羥基磷灰石作為金屬種植體表面涂層，能大大提高人體骨長(zhǎng)入孔洞的速度羥基磷灰石覆蓋鈦合金假牙羥基磷灰石覆蓋鈦合金假牙生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料采用增強(qiáng)含微孔羥基磷灰石采用增強(qiáng)含微孔羥基磷灰石(HA)陶瓷制成人工聽(tīng)小骨假體，陶瓷制成人工聽(tīng)小骨假體，在語(yǔ)言頻率范圍，平均提高病人的聽(tīng)力在語(yǔ)言頻率范圍，平均提高病人的聽(tīng)力2030dB，在特定語(yǔ)，在特定語(yǔ)言頻率范圍提高言頻率范圍提高4560dBHA中耳通氣引流管界面潤(rùn)濕角小、毛細(xì)管力大、引流效果好，中耳通氣引流管界面潤(rùn)濕角小、毛細(xì)管力大、引流效果好，適用于適

40、用于分泌性中耳炎患者分泌性中耳炎患者置管后患者鼓膜多自行愈合，且能明顯改善聽(tīng)力，是一種較置管后患者鼓膜多自行愈合，且能明顯改善聽(tīng)力，是一種較為理想的通氣引流管為理想的通氣引流管常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料非活性生物玻璃非活性生物玻璃及生物玻璃陶瓷及生物玻璃陶瓷將某些玻璃在適當(dāng)高溫進(jìn)行晶化處理，玻璃中可析出大量微小晶將某些玻璃在適當(dāng)高溫進(jìn)行晶化處理，玻璃中可析出大量微小晶體，這樣的玻璃稱為微晶玻璃、結(jié)晶化玻璃或玻璃陶瓷體，這樣的玻璃稱為微晶玻璃、結(jié)晶化玻璃或玻璃陶瓷人工骨用生物醫(yī)學(xué)玻璃，具有良好的耐酸堿腐蝕特性、生物人工

41、骨用生物醫(yī)學(xué)玻璃，具有良好的耐酸堿腐蝕特性、生物相容性和耐磨性能相容性和耐磨性能治療用生物醫(yī)學(xué)玻璃，可埋入腫瘤部位，通過(guò)在磁場(chǎng)下發(fā)熱治療用生物醫(yī)學(xué)玻璃，可埋入腫瘤部位，通過(guò)在磁場(chǎng)下發(fā)熱的特性或其內(nèi)部的同位素放出的射線殺死癌細(xì)胞，也有良好的特性或其內(nèi)部的同位素放出的射線殺死癌細(xì)胞，也有良好的生物相容性的生物相容性人工齒冠用生物醫(yī)學(xué)玻璃陶瓷，具有制作容易、審美性高、人工齒冠用生物醫(yī)學(xué)玻璃陶瓷，具有制作容易、審美性高、強(qiáng)度高、適應(yīng)性好、生物相容性好、類(lèi)似天然齒等優(yōu)點(diǎn)強(qiáng)度高、適應(yīng)性好、生物相容性好、類(lèi)似天然齒等優(yōu)點(diǎn)生物醫(yī)用陶瓷材料生物醫(yī)用陶瓷材料斷在BGC側(cè)斷在骨頭側(cè)替換猴替換猴子部分子部分骨骼的骨骼

42、的45S5玻玻璃陶瓷璃陶瓷(BGC)受沖擊受沖擊扭轉(zhuǎn)載扭轉(zhuǎn)載荷斷口荷斷口常用硬組織替代材料常用硬組織替代材料生物活性玻璃生物活性玻璃通常要求通常要求SiOSiO2 2含量含量60%4040萬(wàn)，是含有硅原子的特種合成橡膠的總稱萬(wàn)，是含有硅原子的特種合成橡膠的總稱具有優(yōu)異的生理特性：無(wú)毒無(wú)味、生物相容性好、耐生物老化、較好的抗凝具有優(yōu)異的生理特性：無(wú)毒無(wú)味、生物相容性好、耐生物老化、較好的抗凝血性、長(zhǎng)期植入體內(nèi)物理性能下降甚微、耐高溫嚴(yán)寒（血性、長(zhǎng)期植入體內(nèi)物理性能下降甚微、耐高溫嚴(yán)寒（ -90-90250250 C C）良好）良好的電絕緣性、耐氧老化性、耐光老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等的電絕緣

43、性、耐氧老化性、耐光老化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等在醫(yī)學(xué)上主要用于粘合劑、導(dǎo)管、整形和修復(fù)外科（人工關(guān)節(jié)、皮膚擴(kuò)張、在醫(yī)學(xué)上主要用于粘合劑、導(dǎo)管、整形和修復(fù)外科（人工關(guān)節(jié)、皮膚擴(kuò)張、燒傷的皮膚創(chuàng)面保護(hù)、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)）、緩釋和控釋等燒傷的皮膚創(chuàng)面保護(hù)、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)）、緩釋和控釋等 防噪音耳塞：佩戴舒適，阻隔噪音，保護(hù)耳膜防噪音耳塞：佩戴舒適，阻隔噪音，保護(hù)耳膜人造血管：具有特殊的生理機(jī)能，與人體人造血管：具有特殊的生理機(jī)能，與人體“親密親密無(wú)間無(wú)間”，無(wú)排異反應(yīng)，無(wú)排異反應(yīng)鼓膜修補(bǔ)片：柔軟，光潔度和韌性良好，是修補(bǔ)鼓膜修補(bǔ)片：柔軟，光潔度和韌性良好，是修補(bǔ)耳膜的理

44、想材料耳膜的理想材料人造氣管、人造肺、人造骨、十二指腸管等人造氣管、人造肺、人造骨、十二指腸管等常用軟組織替代材料常用軟組織替代材料合成高分子生物醫(yī)用材料合成高分子生物醫(yī)用材料聚氨酯聚氨酯是聚醚、聚酯和二異氰酸酯的總稱是聚醚、聚酯和二異氰酸酯的總稱具有良好的延伸性和抗撓曲性，強(qiáng)度高、耐磨損，血液相容性、具有良好的延伸性和抗撓曲性，強(qiáng)度高、耐磨損，血液相容性、抗血栓性能好，且不損傷血液成分，使其在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛抗血栓性能好，且不損傷血液成分，使其在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用應(yīng)用主要用于人工心臟搏動(dòng)膜、心血管醫(yī)學(xué)元件、人工心臟、輔助主要用于人工心臟搏動(dòng)膜、心血管醫(yī)學(xué)元件、人工心臟、輔助循環(huán)、人工血管、

45、體外循環(huán)血液路、藥物釋放體系、縫合線與循環(huán)、人工血管、體外循環(huán)血液路、藥物釋放體系、縫合線與軟組織粘合劑繃帶、敷料、吸血材料、人工軟骨、血液凈化器軟組織粘合劑繃帶、敷料、吸血材料、人工軟骨、血液凈化器具的密封劑等。具的密封劑等。 常用軟組織替代材料常用軟組織替代材料合成高分子生物醫(yī)用材料合成高分子生物醫(yī)用材料聚氯乙烯聚氯乙烯是由單體氯乙烯聚合而成的合成樹(shù)脂，是用量最是由單體氯乙烯聚合而成的合成樹(shù)脂，是用量最大的醫(yī)用高分子材料大的醫(yī)用高分子材料原料豐富、聚合容易、抗凝血性能良好，耐熱性不高原料豐富、聚合容易、抗凝血性能良好，耐熱性不高(70(70 C C),),通過(guò)增塑可賦予可屈撓性通過(guò)增塑可賦

46、予可屈撓性在醫(yī)學(xué)中用量最大的是制作塑料輸血輸液袋，可提高紅細(xì)胞和在醫(yī)學(xué)中用量最大的是制作塑料輸血輸液袋，可提高紅細(xì)胞和血小板的生存率；還可用于醫(yī)用導(dǎo)管、人工輸尿管、膽管和心血小板的生存率；還可用于醫(yī)用導(dǎo)管、人工輸尿管、膽管和心臟瓣膜、血泵隔膜、增補(bǔ)面部組織、青光眼引流管和中耳孔等臟瓣膜、血泵隔膜、增補(bǔ)面部組織、青光眼引流管和中耳孔等軟質(zhì)軟質(zhì)PVCPVC的毒性問(wèn)題仍有爭(zhēng)議，目前只能用于制造與人體短期接的毒性問(wèn)題仍有爭(zhēng)議，目前只能用于制造與人體短期接觸的制品觸的制品常用軟組織替代材料常用軟組織替代材料合成高分子生物醫(yī)用材料合成高分子生物醫(yī)用材料聚四氟乙烯，又名泰氟隆(Teflon)，是耐高溫最好的

47、熱塑性塑料，結(jié)晶熔點(diǎn)高達(dá)327，幾乎完全是化學(xué)惰性的，具有自潤(rùn)滑性或非粘性，不易被組織液浸潤(rùn)主要用于人工輸尿管、膽管、氣管、喉、韌帶和肌腱人工血液、人工心臟瓣膜、下頜骨、髖關(guān)節(jié)和皮膚、增強(qiáng)皮膚、修復(fù)眼眶骨、組織引導(dǎo)再生材料、人工血管、滌綸縫線和涂層、外科用引流管及插管、鞏膜的系扣和在耳鼻手術(shù)上作為插入的薄膜以防止粘連；食管擴(kuò)張器、心臟瓣膜的縫合環(huán)、血液相容性絲絨、修補(bǔ)肺動(dòng)脈和室間隔的缺損、血管閉塞物、縫線及動(dòng)脈修補(bǔ)、包裹動(dòng)脈癌及內(nèi)淋巴液分流器等 常用軟組織替代材料常用軟組織替代材料合成高分子生物醫(yī)用材料合成高分子生物醫(yī)用材料聚甲基丙烯酸甲酯聚甲基丙烯酸甲酯，又稱又稱有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃，是目前塑料

48、中透明，是目前塑料中透明度最好的一種。具有良好的生物相容性、耐老化性，機(jī)械強(qiáng)度度最好的一種。具有良好的生物相容性、耐老化性，機(jī)械強(qiáng)度較高較高用于隱形眼鏡、可植入透鏡、人工角膜和假牙、用于隱形眼鏡、可植入透鏡、人工角膜和假牙、人工喉、食管和腕骨、閉塞器、喉支持膜、牙科人工喉、食管和腕骨、閉塞器、喉支持膜、牙科夾板、氣管切開(kāi)導(dǎo)管和吻合鈕、鼻竇的植入性引夾板、氣管切開(kāi)導(dǎo)管和吻合鈕、鼻竇的植入性引管管增補(bǔ)面部軟硬組織，特別是修補(bǔ)眼窩的爆裂骨折增補(bǔ)面部軟硬組織，特別是修補(bǔ)眼窩的爆裂骨折顱骨缺損時(shí)的替代骨片顱骨缺損時(shí)的替代骨片充填乳突切除后的遺留腔隙充填乳突切除后的遺留腔隙聽(tīng)小骨部分的替代物和脊椎鼓節(jié)段的

49、固定，顱內(nèi)聽(tīng)小骨部分的替代物和脊椎鼓節(jié)段的固定，顱內(nèi)動(dòng)脈瘤的加固和充填靜脈瘤囊以使之穩(wěn)定，牙科動(dòng)脈瘤的加固和充填靜脈瘤囊以使之穩(wěn)定，牙科某些直接充填樹(shù)脂的基礎(chǔ)等某些直接充填樹(shù)脂的基礎(chǔ)等 用用 途途材材 料料用用 途途材材 料料肝臟肝臟賽璐珞、賽璐珞、PHEMA心臟心臟嵌段聚醚氨酯彈性體、硅橡膠嵌段聚醚氨酯彈性體、硅橡膠肺肺硅橡膠、聚丙烯空心纖維硅橡膠、聚丙烯空心纖維人工紅血球人工紅血球全氟烴全氟烴胰臟胰臟丙烯酸酯共聚物丙烯酸酯共聚物膽管膽管硅橡膠硅橡膠腎臟腎臟鈾氨法等再生纖維素、醋酸鈾氨法等再生纖維素、醋酸纖維素、聚丙烯腈等纖維素、聚丙烯腈等關(guān)節(jié)、骨關(guān)節(jié)、骨超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、尼超

50、高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、尼龍、硅橡膠龍、硅橡膠腸胃片段腸胃片段硅氧烷類(lèi)硅氧烷類(lèi)皮膚皮膚火棉膠、涂有聚硅酮的尼龍織物、聚酯火棉膠、涂有聚硅酮的尼龍織物、聚酯人工血漿人工血漿羥乙基淀粉、聚乙烯吡咯酮羥乙基淀粉、聚乙烯吡咯酮血管血管聚酯纖維、聚四氟乙烯、聚酯纖維、聚四氟乙烯、SPEU角膜角膜PMMA、PHEMA、硅橡膠、硅橡膠耳及耳膜等耳及耳膜等硅橡膠、丙烯酸基有機(jī)玻璃、聚乙烯硅橡膠、丙烯酸基有機(jī)玻璃、聚乙烯玻璃體玻璃體硅油（硅油（PVC、聚亞胺酯）、聚亞胺酯）喉頭喉頭聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯氣管氣管聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維烯、聚

51、酯纖維面部修復(fù)面部修復(fù)丙烯酸基有機(jī)玻璃丙烯酸基有機(jī)玻璃食道食道聚硅酮、聚氯乙烯（聚硅酮、聚氯乙烯（PVC）鼻鼻硅橡膠、聚乙烯硅橡膠、聚乙烯乳房乳房硅聚酮硅聚酮腹膜腹膜聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維尿道尿道硅橡膠、聚酯纖維硅橡膠、聚酯纖維縫合線縫合線聚亞胺酯聚亞胺酯醫(yī)學(xué)應(yīng)用的部分高分子材料醫(yī)學(xué)應(yīng)用的部分高分子材料常用軟組織替代材料常用軟組織替代材料組織工程組織工程是近年來(lái)一門(mén)新興的多學(xué)科交叉生命科學(xué)，是是近年來(lái)一門(mén)新興的多學(xué)科交叉生命科學(xué)，是在雜化材料基礎(chǔ)上發(fā)展的在雜化材料基礎(chǔ)上發(fā)展的其目的是修復(fù)和再生受損組織或器官，幫助病人恢復(fù)受損組其目的是修復(fù)和再生受損組織或器官，幫助病人

52、恢復(fù)受損組織的功能，解決器官短缺和免疫抑制等問(wèn)題織的功能，解決器官短缺和免疫抑制等問(wèn)題組織工程領(lǐng)域的研究包括新型聚合物的合成、信號(hào)傳導(dǎo)、培組織工程領(lǐng)域的研究包括新型聚合物的合成、信號(hào)傳導(dǎo)、培養(yǎng)細(xì)胞的基因調(diào)節(jié)和移植有關(guān)的免疫問(wèn)題等養(yǎng)細(xì)胞的基因調(diào)節(jié)和移植有關(guān)的免疫問(wèn)題等組織工程用生物雜化材料組織工程用生物雜化材料組織工程組織工程組織工程組織工程利用工程學(xué)和生命科學(xué)的基本原理，開(kāi)發(fā)能恢利用工程學(xué)和生命科學(xué)的基本原理，開(kāi)發(fā)能恢復(fù)、維持或改善受損組織或器官功能的生物替代物復(fù)、維持或改善受損組織或器官功能的生物替代物 它綜合了細(xì)胞生物學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)和臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，它綜合了細(xì)胞生物學(xué)、工程學(xué)、材料學(xué)和臨

53、床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，用活細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)或骨架構(gòu)造一個(gè)新的功能化用活細(xì)胞和細(xì)胞外基質(zhì)或骨架構(gòu)造一個(gè)新的功能化組織或器官組織或器官 組織工程的內(nèi)涵組織工程的內(nèi)涵（1 1）替換被分離除去的細(xì)胞或功能發(fā)揮所需要的細(xì)胞替代物）替換被分離除去的細(xì)胞或功能發(fā)揮所需要的細(xì)胞替代物（2 2）產(chǎn)生或傳遞組織誘導(dǎo)物質(zhì)，如生長(zhǎng)因子、信號(hào)分子等）產(chǎn)生或傳遞組織誘導(dǎo)物質(zhì)，如生長(zhǎng)因子、信號(hào)分子等（3 3）結(jié)合細(xì)胞與生物材料，具體是在基質(zhì)表面或內(nèi)部接種細(xì)胞）結(jié)合細(xì)胞與生物材料，具體是在基質(zhì)表面或內(nèi)部接種細(xì)胞 組織工程的方法組織工程的方法以天然、合成或半合成的組織和器官進(jìn)行模仿，賦予其功能以天然、合成或半合成的組織和器官進(jìn)行模仿，賦

54、予其功能現(xiàn)已研制了許多組織工程產(chǎn)品，包括皮膚組織、軟骨組織、腱組織、骨現(xiàn)已研制了許多組織工程產(chǎn)品，包括皮膚組織、軟骨組織、腱組織、骨組織、心臟瓣膜、肝組織等組織、心臟瓣膜、肝組織等組織工程用生物雜化材料組織工程用生物雜化材料組織工程組織工程組織工程用生物雜化材料組織工程用生物雜化材料異體細(xì)胞異體細(xì)胞異體組織異體組織合成材料合成材料生體源材料生體源材料免疫隔離膜免疫隔離膜自體細(xì)胞自體細(xì)胞人工細(xì)胞外基質(zhì)人工細(xì)胞外基質(zhì)生長(zhǎng)因子載體生長(zhǎng)因子載體器官移植器官移植人工器官人工器官雜化人雜化人工器官工器官組織組織重建重建置換外科置換外科重建外科重建外科組織工程組織工程再生醫(yī)學(xué)再生醫(yī)學(xué)組織工程組織工程組織工程用生物雜化材料組織工程用生物雜化材料材材 料料技技 術(shù)術(shù)人工細(xì)胞外基質(zhì)人工細(xì)胞外基質(zhì)大量細(xì)胞分離、培養(yǎng)、保存技術(shù)大量細(xì)胞分離、培養(yǎng)、保存技術(shù)細(xì)胞生長(zhǎng)因子釋放