生物-biomaterial第一部分材料概述

內(nèi)ShanghaiJiaoTong內(nèi)第一部分生物ShanghaiJiaoTong生物材料實例44ShanghaiJiaoTong眼眼

生物材料實例假假假假ShanghaiJiaoTong

生物材料實例人工人造

人造關(guān)6ShanghaiJiaoTong

生物材料的(biologicalmaterials),也就)、生物礦物）（木）。另一種是指生物醫(yī)用材料（biomedical，其定義隨著醫(yī)用材料的快速發(fā)展而演1997年，S.I.Stupp教授在其在《Science》雜志上的中，就把生物材料定義為活組織中的天然材料和用于修復(fù)的材料。生生物材7ShanghaiJiaoTong

生物材料的發(fā)早發(fā)展

●●●●● ShanghaiJiaoTong飛速發(fā)

期，產(chǎn)生了，如藥物釋放、生物傳感器、人、仿生材料、智能材料的多學(xué)科交叉、多應(yīng)

ShanghaiJiaoTong"(ChineseCommittee,。ShanghaiJiaoTong

生物材料的分類 三是仿生和組織工程材料，它是生物材料學(xué)與化、工程學(xué)交叉的部分，包括各種仿生材料、智能料和組織工程材料ShanghaiJiaoTong

生物材料的分類按生物材料的屬性分類天然生物材料—再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲殼素等合成高分子生物材料硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、醫(yī)用金屬材料—不銹鋼、鈦及鈦合金、鈦 合金無機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料—碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃雜化生物材料—指來 的天然材料與合成材料的雜，如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜復(fù)合生物材料—維增強(qiáng)的生物陶瓷、玻璃 ShanghaiJiaoTong

各類生物材料材料材料特金陶生物相容不太較很耐侵蝕定，耐侵蝕，不易氧化、水耐熱較好，耐熱沖強(qiáng)很差很耐磨不太好，磨損產(chǎn)染周圍組不耐耐磨性好，有一滑性加工及成性非常好，可加工形狀，延展性良可加工性好有一定韌塑形性好，脆性無延展ShanghaiJiaoTong

參考第二部分天然ShanghaiJiaoTong

人類機(jī)體的皮膚、肌肉、組織和都是由高分天然多糖類材料天然蛋白質(zhì)材料ShanghaiJiaoTong

葡萄糖經(jīng)由糖苷鍵連結(jié)的高分子化合物。它具有不同的構(gòu)型和結(jié)晶形式，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主不同的天然纖維素其結(jié)晶度有明顯差異，隨著結(jié)晶度的ShanghaiJiaoTong

不同纖維素的用粘膠纖維（人造絲）或賽珞玢（玻璃紙）管醋酸纖維素膜：主要用于血透全氟代?；w維素：用于制造代膜式肺、人工心瓣ShanghaiJiaoTong

醋酸纖維（Acetate纖維素為原料經(jīng)酯化反應(yīng)制得的。包括纖維素三感柔軟滑爽、質(zhì)地輕，回潮率低、彈性好、不易起皺，具有良好的懸垂性、熱塑性、尺寸穩(wěn)定性，可用作衣服里子 ）、煙用濾嘴（彈性好、無毒、無味、熱穩(wěn)定性好、吸阻小、截濾效果顯著、能選擇性地吸附卷煙ShanghaiJiaoTong

彩色 ShanghaiJiaoTong

彩色棉的優(yōu). 的品味需求，由于它任何化學(xué)處理，體現(xiàn)著生ShanghaiJiaoTong顏色淺，不夠鮮艷，且品種少：ShanghaiJiaoTong彩棉---在相當(dāng)長的時間內(nèi)，天然彩色棉在綠色紡織品ShanghaiShanghaiJiaoTongShanghaiJiaoTong

竹纖維的性能優(yōu)良、風(fēng)格獨特竹速ShanghaiJiaoTong纖維，其生產(chǎn)工藝與粘膠的生產(chǎn)類似。ShanghaiJiaoTong

原生竹 ShanghaiJiaoTong再生竹ShanghaiJiaoTong天竹纖維紡紗及在各領(lǐng)域ShanghaiJiaoTong醫(yī)用。ShanghaiJiaoTongShanghaiJiaoTong竹纖維存在的主要問竹纖維細(xì)化比較，特別是原生竹纖維。竹纖維制品的抗皺性和保形性比較差，下水如如何解ShanghaiJiaoTong

甲殼素與殼聚 動物組織中的纖維成分,甲殼素兼有高等動能,對動、植物都具有良好的適應(yīng)性,同時還具有生物可降解性和口服無毒性,因此近年來它已成為一種用途廣泛然資源,每年生物合成近10億噸之多,是繼纖維 殼聚糖(Chitosan)是甲殼素最重要的衍生物,是甲殼素乙酰度達(dá)到70%以上的產(chǎn)ShanghaiJiaoTong

甲殼素和纖維素ShanghaiJiaoTong 甲殼 殼聚ShanghaiJiaoTong

殼聚糖的抗菌用殼聚糖制成的纖維，具有抗菌“消炎”、止“吸濕等功能，故們稱作為“型纖維”ShanghaiJiaoTong

甲殼素/殼聚糖纖 分舒適，其吸濕率可達(dá)400-500%，是纖維 動服和汗衫出售:Hirano等用甲殼素-絲的絲ShanghaiJiaoTong應(yīng)用實

組織生長等功體吸收ShanghaiJiaoTong

殼聚糖纖維的ShanghaiJiaoTong

甲殼素甲殼素在的代謝途徑有式 吸收利用ShanghaiJiaoTong

甲殼素 ShanghaiJiaoTong

當(dāng)甲殼工皮與創(chuàng)口貼附時，創(chuàng)口滲出液中的血漿蛋； ShanghaiJiaoTongUniversity蠶絲是蠶體在蠶體內(nèi)有

蠶ShanghaiJiaoTong

桑蠶絲和柞蠶絲絲素的組元碳?xì)溲醯猄hanghaiJiaoTong

絲膠的絲膠中的元素組成與絲素略有差異，絲膠由ShanghaiJiaoTong

絲膠的結(jié)構(gòu)與絲膠結(jié)構(gòu)中支化程度ShanghaiJiaoTong

蠶絲新防縮免燙真絲綢：染整處理；膨松真絲面料：生絲膨化劑處理；利用遺傳工程改良蠶絲，吐出“蛛絲”，其強(qiáng)度ShanghaiJiaoTong

ShanghaiJiaoTong

蜘蛛絲的分類和牽引絲：蜘蛛用于搭建蛛網(wǎng)的絲，在各種蛛絲中最為②③④ShanghaiJiaoTong

蜘蛛絲的組蜘蛛絲由多種α氨基酸（約17種）ShanghaiJiaoTong

蜘蛛絲的力學(xué)材強(qiáng)比強(qiáng)斷裂蜘蛛牽引蠶棉300-2.0-5-芳鋼2ShanghaiJiaoTongShanghaiJiaoTong

蜘蛛絲的理化熱穩(wěn)定性：200℃以下穩(wěn)定，300℃以上變黃（ShanghaiJiaoTong

蜘蛛絲的人工 ①蠶吐蜘蛛絲：蜘蛛絲的 ②動、植物合成蜘蛛絲：蛛絲蛋 ③微生物合成蜘蛛絲：蛛絲蛋 ShanghaiJiaoTong

動物毛絨 絨的主要產(chǎn)地 最優(yōu)。每頭羊每年可產(chǎn)200克左右的絨，個別可達(dá)600克/羊， 、歐洲（英國） 為主消費(fèi)國ShanghaiJiaoTong特性，是品質(zhì)極優(yōu)的毛纖維。國外稱其為“纖維?？芍瞥筛鞣N高檔名貴紡織品o 絨不使用。ShanghaiJiaoTong

兔 ShanghaiJiaoTongShanghaiJiaoTong

ShanghaiJiaoTong彩色長毛兔：是美國加州動物專家經(jīng)20 多年選有利用DNA轉(zhuǎn)法培育成的新毛兔品色有黑、褐、、灰、棕五種ShanghaiJiaoTong

毛長度達(dá)200mm，平均直徑為150μm50mm左右，平均直徑為20～25μm左右。羊駝毛比馬海毛更柔軟ShanghaiJiaoTong

改性羊A、拉伸細(xì)化綿羊澳大利亞的Optim拉伸技術(shù)可將纖維拉長，細(xì)度降低2～3μmB、超卷曲羊％ShanghaiJiaoTongC、絲光羊毛和防縮羊方法：剝鱗片減量法、樹脂添加D、彩色羊、金黃色及淺灰色等奇異顏色的彩色綿羊毛第三部分生物合ShanghaiJiaoTong

傳統(tǒng)塑料與環(huán)境二十世紀(jì)七十年代以來塑料工業(yè)得到迅猛的發(fā) 無化學(xué)合成塑料在自然環(huán)境，會被腐蝕燃燒處理又會產(chǎn)生有害氣體，塑料垃 ShanghaiJiaoTong ShanghaiJiaoTong

生物可降解年月日，中民 用塑料購物袋》。ShanghaiJiaoTong

生物可降解塑料的ShanghaiJiaoTong國內(nèi)外出現(xiàn)的生物可降解PCL-聚已內(nèi)酰胺;PVA-聚乙烯醇;PE-聚乙ShanghaiJiaoTong

生物材料丁二酸、烯PBS、聚乙丁二酸、烯PBS、聚乙ShanghaiJiaoTong 生物基乙乙烯被譽(yù)為“石油化工之母”。年我國乙烯生產(chǎn)能力達(dá)代石油乙烯路催石腦 乙裂石生物乙烯路發(fā)

催乙 乙脫南工大863計劃重點項ShanghaiJiaoTong

丁二酸

固定 丁二C6H12O6+ 利用溫室氣體，而且原子經(jīng)濟(jì)性高，相對葡萄糖理論質(zhì)量收率為131%工業(yè) 合江蘇常茂生化已進(jìn)行了年產(chǎn)500噸的中試實驗ShanghaiJiaoTong

利用復(fù)雜糖原料生產(chǎn)PBS塑農(nóng)用農(nóng)用PBS是丁二酸和1,4-丁二醇共聚市政工PBS具有優(yōu)良的熱塑和可加市政工Bionolle? 組分為PBS葡葡萄糖、木糖、纖維二O

固定O+

Actinobacillus包裝材包裝材H1,4丁二O O

昭和ShanghaiJiaoTong

PHAs的生物合成與應(yīng)采用微生物發(fā)酵法生產(chǎn)的脂肪族聚酯(簡稱PHAs)，成為應(yīng)用環(huán)境生物學(xué)方面的一個研究3-羥基丁酸脂與3-羥基戊酸脂的共聚物—

ShanghaiJiaoTong

聚合在一定條件下兩種或兩種以上的單體還能形成共聚物，其典型代表是3HB和3HV組成的共聚物ShanghaiJiaoTong

PHA和PHB的優(yōu)原

降如、結(jié)晶度、抗張強(qiáng)度等，而大、透氧率低和抗紫外線照射以及具有光學(xué)活性、阻濕性等則是ShanghaiJiaoTong

PHAsShanghaiJiaoTong PHAs工業(yè)化和研究進(jìn) 等聚β-羥基丁酸和聚β-羥基戊酸無序共聚物P(HB-HV)。PHB價格 ShanghaiJiaoTong工業(yè)化生產(chǎn)PHAs真養(yǎng)產(chǎn)堿桿菌(Ralstoniaeutropha)為革蘭氏 的兼積累PHB可達(dá)細(xì)胞干重的90%以能利用糖加丙酸或戊酸產(chǎn)生P(3HB-co-改變基質(zhì)該菌還能將和結(jié)合到的結(jié)構(gòu)中去，形成或的共聚物。ShanghaiJiaoTong

重組 工程細(xì)在分子水平進(jìn)行了詳細(xì)的研究，PHA生物合 ShanghaiJiaoTong

國內(nèi)外從事PHAs研究 工系均已有批量生產(chǎn)技術(shù)。寧波天安生物材料 ShanghaiJiaoTongShanghaiJiaoTong

混凝土添加劑威蘭膠的生物篩選的產(chǎn)堿桿菌，威蘭膠產(chǎn)量高達(dá)22威蘭膠的應(yīng)用前景十分廣闊，潛力巨大 ShanghaiJiaoTong

生物材料的知 競爭問聚乳酸的關(guān) 丙交酯專利由國數(shù)0

中 韓 德 法國巴

專利數(shù)0

中國德國韓國法國其他各國PBS的專利申請情況統(tǒng)計分 各國聚乳酸的專利申請情況統(tǒng)計分 第四部分生物ShanghaiJiaoTong

生物材材料反應(yīng)：即系統(tǒng)對材料的作用，包括生物環(huán)境對材料的腐蝕、降解、磨損和性質(zhì)，甚至破壞．宿主反應(yīng)：即材料對系統(tǒng)的作用，包括局部和全身反應(yīng)，如炎癥、細(xì)胞毒性、凝血、過敏、、畸形和免疫反應(yīng)等．其結(jié)果可能導(dǎo)致機(jī)體及機(jī)體對ShanghaiJiaoTong

生物醫(yī) ShanghaiJiaoTong；熱穩(wěn)定好，高 ShanghaiJiaoTong

生物醫(yī)學(xué)材料的市場及發(fā)診 現(xiàn)代診斷系生物醫(yī)修復(fù)、用置換、材增進(jìn)料

先進(jìn)控制釋放通用生物醫(yī)用組織工程生物醫(yī)通用生物醫(yī)用材料產(chǎn)品及ShanghaiJiaoTong Tritan鈦鑄造金DentaurumInpringen,EFUCERA-A義YamahachiDentalMFGCo.,珊瑚骨移植InterporeInternational,Irvine,CA,USA生物工程膠原基質(zhì)FortaPerm,FortaGenOrganogenesisInc.,Massa,酪氨酸衍生聚碳酸IntergraLifeScience,NJ,Oxinium*,Accuris*膝關(guān)Smith&Nephew,SynergyTM脊柱修復(fù)支InterporeCrossInternationalInc.,USAShanghaiJiaoTong中國生物醫(yī)用材料增長率28％(全球市場增長率20%),居全球我國換年增長率高達(dá)30％，遠(yuǎn)高于----國家科技ShanghaiJiaoTong775萬肢殘患者和每年新增的300萬骨損傷患者 需要大量骨修復(fù)材2000萬心血管病患者 每年需要24萬套人腎衰患者 每年需要12萬個腎……ShanghaiJiaoTong

全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場矯形外科修復(fù)材料和制品

增長率心血管系統(tǒng)修復(fù)材高速增料、血液凈化材工程化組織 市場將800人造皮膚、組織粘合劑及術(shù)后防粘連增長率制品其他醫(yī)療器械制品

藥物緩釋材料

高速增其他生物材料和制品ShanghaiJiaoTong

醫(yī)用金屬材最先用于臨床的金屬材料：金、銀、鉑等貴．應(yīng)用于臨床的三大類醫(yī)用金屬材不銹鋼鈷基合鈦基合換，心血管和軟組織修復(fù)，人工制造ShanghaiJiaoTong

醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的高分用途材料用途材料肺鼻ShanghaiJiaoTong

鈷基合金人工關(guān)節(jié)ShanghaiJiaoTong

ShanghaiJiaoTong常見醫(yī)用金屬材料特點（優(yōu)點常見醫(yī)用金屬材料特點（優(yōu)點

鈦合

貴金

不銹

耐腐蝕綜合衡量,它是最 鈷良的材料之 合

中,由于具有較高強(qiáng)度和韌性, ShanghaiJiaoTong

生物陶瓷惰性生物陶瓷這種生物陶瓷在生物體內(nèi)與組織幾乎不發(fā)材料:氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳素材料、氮化硅陶瓷等活性生物陶瓷在生理環(huán)境下與組織界面發(fā)生作用，形成材料:羥基磷灰石(分子式:Ca10(PO4)6(OH)2)等陶瓷生物活性陶瓷玻璃(Na2O-CaO-SiO2-P2O5系列玻璃可被吸收的生物降解陶瓷這類陶瓷在生物體內(nèi)可被逐漸材料:β-磷酸三鈣(化學(xué)式:Ca3(PO4)2)等ShanghaiJiaoTong 和植入體的高分子材料:賽璐珞(肝臟),硅橡膠(肺、心臟),聚甲基丙稀酸甲酯(角膜、關(guān)節(jié)、骨),聚四氟乙稀(氣管、喉頭)等在醫(yī)學(xué)上高分子材料不僅被用來修復(fù)損傷的組織和，恢復(fù)其功能，而且還可以用來制作人工來取代全部或部分功能；ShanghaiJiaoTong異體

組織工程的移 重建合成材

外 生體源材 人

科 免 膜

雜化人 (生物 自體細(xì)人工細(xì)胞外基生長因子載

組織重 ShanghaiJiaoTong組織工程相 人工細(xì)胞外基 大量細(xì)胞分離、培養(yǎng)、保存技 細(xì)胞組建

功能評價中甚至裝入了記錄觸覺的ShanghaiJiaoT