生物材料簡介（課堂PPT）

1、.1生物材料生物材料生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論生物醫(yī)學(xué)工程導(dǎo)論.2 生物材料生物材料生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展概況生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展概況生物材料的分類及性能生物材料的分類及性能醫(yī)用金屬材料醫(yī)用金屬材料醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料其他生物醫(yī)學(xué)材料其他生物醫(yī)學(xué)材料生物醫(yī)學(xué)材料的安全性生物醫(yī)學(xué)材料的安全性生物材料的發(fā)展趨勢生物材料的發(fā)展趨勢納米醫(yī)學(xué)材料簡介納米醫(yī)學(xué)材料簡介.34.1 生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展概況生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展概況 生物醫(yī)學(xué)材料是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中的最新分支學(xué)生物醫(yī)學(xué)材料是生物醫(yī)學(xué)科學(xué)中的最新分支學(xué)科，是生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)交叉形成科，是生物、醫(yī)學(xué)、化學(xué)和材料科學(xué)交叉形成的邊緣學(xué)科。具體涉及到化學(xué)、物理

2、學(xué)、高分的邊緣學(xué)科。具體涉及到化學(xué)、物理學(xué)、高分子化學(xué)、高分子物理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化子化學(xué)、高分子物理學(xué)、生物物理學(xué)、生物化學(xué)、生理學(xué)、藥物學(xué)、基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)等很多學(xué)、生理學(xué)、藥物學(xué)、基礎(chǔ)與臨床醫(yī)學(xué)等很多學(xué)科學(xué)科 。ISO定義，生物材料（定義，生物材料（Biomaterials）即生物醫(yī)）即生物醫(yī)學(xué)材料（學(xué)材料（Biomedical Materials），它是指），它是指“以以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形成功能的無生命的材料生命的材料”。另有定義是：具有天然器官組。另有定義是：具有天然器官組織的功能或天然器官部分功能的材料。織的功能或天然器官部分功

3、能的材料。 .4生物材料的開發(fā)和利用可追溯到生物材料的開發(fā)和利用可追溯到3500年前，那年前，那時的古埃及人就開始利用時的古埃及人就開始利用棉纖維、馬鬃棉纖維、馬鬃作縫合作縫合線縫合傷口；印第安人則使用線縫合傷口；印第安人則使用木片木片修補受傷的修補受傷的顱骨。顱骨。2500年前，中國和埃及的墓葬中就發(fā)現(xiàn)年前，中國和埃及的墓葬中就發(fā)現(xiàn)有有假牙、假鼻和假耳假牙、假鼻和假耳。人類很早就用。人類很早就用黃金黃金來修來修復(fù)缺損的牙齒，并沿用至今。復(fù)缺損的牙齒，并沿用至今。1588年人們用年人們用黃黃金板金板修復(fù)顎骨。修復(fù)顎骨。1775年就有用年就有用金屬金屬固定體內(nèi)骨固定體內(nèi)骨折的記載。折的記載。18

4、51年發(fā)明了天然橡膠的硫化方法年發(fā)明了天然橡膠的硫化方法后，有人采用后，有人采用硬膠木硬膠木制作了人工牙托的顎骨。制作了人工牙托的顎骨。器官移植取得巨大進展，但有難題：排異、器器官移植取得巨大進展，但有難題：排異、器官來源、法律、倫理等。因此醫(yī)學(xué)界對生物醫(yī)官來源、法律、倫理等。因此醫(yī)學(xué)界對生物醫(yī)學(xué)材料和人工器官的要求日益增加。學(xué)材料和人工器官的要求日益增加。.5目前被詳細研究過的生物材料已超過目前被詳細研究過的生物材料已超過1000種，種，被廣泛應(yīng)用的有被廣泛應(yīng)用的有90多種，多種，1800多種制品。西方多種制品。西方國家每年耗用生物材料量以國家每年耗用生物材料量以1015%的速度增的速度增長

5、，長，1980年全球醫(yī)用生物材料及制品的銷售額年全球醫(yī)用生物材料及制品的銷售額為為200億美元，億美元，1990年達年達500億美元，億美元，1995年近年近1000億美元。億美元。我國生物材料的研究起步較晚（五十年代），我國生物材料的研究起步較晚（五十年代），但發(fā)展很快。但發(fā)展很快。.64.2 生物材料的分類及性能生物材料的分類及性能 兩種分類方法兩種分類方法按應(yīng)用性質(zhì)來分類：按應(yīng)用性質(zhì)來分類： 抗凝血材料（心血管材料）、齒科材料、骨抗凝血材料（心血管材料）、齒科材料、骨科材料、眼科材料、吸附解毒材料（血液灌科材料、眼科材料、吸附解毒材料（血液灌流用）、假體材料、緩釋材料、生物粘合材流用）、

6、假體材料、緩釋材料、生物粘合材料、透析及超濾用膜材料、一次性醫(yī)用材料，料、透析及超濾用膜材料、一次性醫(yī)用材料，等等。等等。.7按生物材料的屬性分類：按生物材料的屬性分類：天然生物材料天然生物材料再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲殼素等。再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲殼素等。合成高分子生物材料合成高分子生物材料硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、滌綸、尼龍、聚丙烯腈、聚烯烴滌綸、尼龍、聚丙烯腈、聚烯烴醫(yī)用金屬材料醫(yī)用金屬材料不銹鋼、鈦及鈦合金、鈦鎳記憶合金等不銹鋼、鈦及鈦合金、鈦鎳記憶合金等無機生物醫(yī)學(xué)材料無機生物醫(yī)學(xué)材料碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料碳素材料、生物活性陶瓷、玻

7、璃材料雜化生物材料雜化生物材料指來自活體的天然材料與合成材料的雜化，指來自活體的天然材料與合成材料的雜化，如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜化等如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜化等復(fù)合生物材料復(fù)合生物材料用碳纖維增強的塑料，用碳纖維或玻璃纖用碳纖維增強的塑料，用碳纖維或玻璃纖維增強的生物陶瓷、玻璃等維增強的生物陶瓷、玻璃等.8生物材料是研制人工器官及一些重要醫(yī)療技術(shù)的生物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)，綜觀人工器官及醫(yī)療裝置的發(fā)展史，物質(zhì)基礎(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發(fā)現(xiàn)都引起了人工器官及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。醫(yī)療技術(shù)的飛躍。生物惰

8、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)材料碟片式機械碟片式機械心臟瓣膜心臟瓣膜血液親和性及物理機械性能較好的聚氨酯嵌段共聚血液親和性及物理機械性能較好的聚氨酯嵌段共聚物物促使人工心臟向臨床應(yīng)用跨越一大步促使人工心臟向臨床應(yīng)用跨越一大步可形成假生物內(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斯ぱ芟驅(qū)嵱没w躍。飛躍。.9 4.3 醫(yī)用金屬材料醫(yī)用金屬材料 在生物醫(yī)學(xué)材料中，金屬材料應(yīng)用最早，已有在生物醫(yī)學(xué)材料中，金屬材料應(yīng)用最早，已有數(shù)百年的歷史。唐代就用銀汞合金（主要成

9、份：數(shù)百年的歷史。唐代就用銀汞合金（主要成份：汞、銀、銅、錫、鋅）來補牙。汞、銀、銅、錫、鋅）來補牙。醫(yī)用金屬材料是指一類用作生物材料的金屬或醫(yī)用金屬材料是指一類用作生物材料的金屬或合金，又稱外科用金屬材料。它是一類生物惰合金，又稱外科用金屬材料。它是一類生物惰性材料，除具有較高的機械強度和抗疲勞性能，性材料，除具有較高的機械強度和抗疲勞性能，具有良好的生物力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，具有良好的生物力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、生物相容性、還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、生物相容性、無毒性和簡易可行及確切的手術(shù)操作技術(shù)無毒性和簡易可行及確切的手術(shù)操作技術(shù) .10該材料

10、是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料，由該材料是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料，由于有較高的強度和韌性，已成為骨和牙齒等硬于有較高的強度和韌性，已成為骨和牙齒等硬組織修復(fù)和替換、心血管和軟組織修復(fù)以及人組織修復(fù)和替換、心血管和軟組織修復(fù)以及人工器官制造的主要材料。工器官制造的主要材料?；瘜W(xué)周期表中的大部分金屬不符合生物材料的化學(xué)周期表中的大部分金屬不符合生物材料的要求，僅有小部分或經(jīng)處理過的可用于臨床。要求，僅有小部分或經(jīng)處理過的可用于臨床。目前在臨床使用的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、目前在臨床使用的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金三大類，另外還有記憶合鈷基合金和鈦基合金三大類，另外還有記憶

11、合金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮和鋯等。金、貴金屬以及純金屬鉭、鈮和鋯等。 .11常用醫(yī)用金屬材料常用醫(yī)用金屬材料不銹鋼不銹鋼鈷（鈷（Co）基合金）基合金 鈦（鈦（Ti）基合金）基合金 形狀記憶合金形狀記憶合金 貴金屬貴金屬純金屬鉭純金屬鉭純金屬鈮純金屬鈮純金屬鉻純金屬鉻.124.3.1 不銹鋼不銹鋼鐵基耐蝕合金（一般由鐵、鉻、鎳、鉬、鐵基耐蝕合金（一般由鐵、鉻、鎳、鉬、錳、硅組成），易加工、價格低廉錳、硅組成），易加工、價格低廉 。不銹鋼的耐蝕性和屈服強度可以通過冷不銹鋼的耐蝕性和屈服強度可以通過冷加工而提高，避免疲勞斷裂。加工而提高，避免疲勞斷裂。 一般不銹鋼制成多種形體，如針、釘、一般不銹鋼

12、制成多種形體，如針、釘、髓內(nèi)針、齒冠、三棱釘?shù)绕骷腿斯に鑳?nèi)針、齒冠、三棱釘?shù)绕骷腿斯ぜ袤w而用于臨床，不銹鋼還用于制作各假體而用于臨床，不銹鋼還用于制作各種醫(yī)療儀器和手術(shù)器械。種醫(yī)療儀器和手術(shù)器械。.13器 械 包.144.3.2 鈷（鈷（Co）基合金）基合金 含有較高的鉻和鉬，又稱鈷鉻鉬合金，具有極為優(yōu)含有較高的鉻和鉬，又稱鈷鉻鉬合金，具有極為優(yōu)異的耐腐蝕性（比不銹鋼高異的耐腐蝕性（比不銹鋼高40倍）和耐磨性，綜合倍）和耐磨性，綜合力學(xué)性能和生物相容性良好，可通過精密鑄造成形力學(xué)性能和生物相容性良好，可通過精密鑄造成形狀復(fù)雜的精密修復(fù)體，有硬、中、軟三種類型。狀復(fù)雜的精密修復(fù)體，有硬、中、

13、軟三種類型。臨床上主要用于臨床上主要用于人工關(guān)節(jié)（特別是人體中受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）人工關(guān)節(jié)（特別是人體中受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）人工骨及骨科內(nèi)處固定器件的制造人工骨及骨科內(nèi)處固定器件的制造齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋的制造齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋的制造心血管外科及整形科等心血管外科及整形科等由于其價格較高，加工困難，應(yīng)用尚不普及。由于其價格較高，加工困難，應(yīng)用尚不普及。.15 人造髖關(guān)節(jié)的頭桿部分。從股骨上端插人造髖關(guān)節(jié)的頭桿部分。從股骨上端插進金屬桿，桿頭有一個金屬頭，它嵌在進金屬桿，桿頭有一個金屬頭，它嵌在粘于髖骨窩中的一個塑料臼中。粘于髖骨窩中的一個塑料臼中。

14、 .16.17.18.194.3.3 鈦（鈦（Ti）基合金）基合金 臨床應(yīng)用廣泛，其質(zhì)輕、比強度高、力學(xué)性質(zhì)接近臨床應(yīng)用廣泛，其質(zhì)輕、比強度高、力學(xué)性質(zhì)接近人骨、強度遠低于純鈦，耐疲勞、耐蝕性均優(yōu)于不人骨、強度遠低于純鈦，耐疲勞、耐蝕性均優(yōu)于不銹鋼和鈷基合金，且生物相容性和表面活性好，是銹鋼和鈷基合金，且生物相容性和表面活性好，是較為理想的一種植入材料。較為理想的一種植入材料?？箶嗔褟姸容^低，耐磨性能不盡人意，加工困難。抗斷裂強度較低，耐磨性能不盡人意，加工困難。冶煉及成型工藝復(fù)雜，要求條件較高。冶煉及成型工藝復(fù)雜，要求條件較高。主要用于：修補顱骨，制成鈦網(wǎng)或鈦箔用于修復(fù)腦主要用于：修補顱骨，

15、制成鈦網(wǎng)或鈦箔用于修復(fù)腦膜和腹膜、人工骨、關(guān)節(jié)、牙和矯形物、人工心臟膜和腹膜、人工骨、關(guān)節(jié)、牙和矯形物、人工心臟瓣膜支架、人工心臟部件和腦止血夾、口腔頜面矯瓣膜支架、人工心臟部件和腦止血夾、口腔頜面矯形頜修補、手術(shù)器械、醫(yī)療儀器頜人工假肢等。形頜修補、手術(shù)器械、醫(yī)療儀器頜人工假肢等。.20頭顱微型鋼板.21鈦鈦 板板.224.3.4 形狀記憶合金形狀記憶合金 自自1951年美國首次報道年美國首次報道Au-Cd（金（金-鎘）鎘）合金具有形狀記憶效應(yīng)以來，目前已發(fā)合金具有形狀記憶效應(yīng)以來，目前已發(fā)現(xiàn)有現(xiàn)有20多種記憶合金，其中以鎳鈦合金多種記憶合金，其中以鎳鈦合金在臨床上應(yīng)用最大。它在不同的溫度下

16、在臨床上應(yīng)用最大。它在不同的溫度下表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相。如低溫時為表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相。如低溫時為單斜結(jié)構(gòu)相，高溫時為立方體結(jié)構(gòu)相，單斜結(jié)構(gòu)相，高溫時為立方體結(jié)構(gòu)相，前者柔軟可隨意變形，如拉直式屈曲，前者柔軟可隨意變形，如拉直式屈曲，而后者剛硬，可恢復(fù)原來的形狀，并在而后者剛硬，可恢復(fù)原來的形狀，并在形狀恢復(fù)過程中產(chǎn)生較大的恢復(fù)力。形狀恢復(fù)過程中產(chǎn)生較大的恢復(fù)力。.23.24.25形狀記憶合金可以分為三種：形狀記憶合金可以分為三種：單程記憶效應(yīng)單程記憶效應(yīng)雙程記憶效應(yīng)雙程記憶效應(yīng)全程記憶效應(yīng)全程記憶效應(yīng).26特點：奇特的形狀記憶功能、質(zhì)輕、磁性微弱、強特點：奇特的形狀記憶功能、質(zhì)輕、磁性微

17、弱、強度較高、耐疲勞性能、高回彈性和生物相容性好等。度較高、耐疲勞性能、高回彈性和生物相容性好等。應(yīng)用：應(yīng)用：管腔狹窄的治療（喉氣管狹窄、食管狹窄、膽道狹窄、管腔狹窄的治療（喉氣管狹窄、食管狹窄、膽道狹窄、尿道狹窄及閉鎖等）：支架安入管腔狹窄的部位后，能尿道狹窄及閉鎖等）：支架安入管腔狹窄的部位后，能將狹窄管腔撐開，并與管壁相貼緊，固定好；其生物相將狹窄管腔撐開，并與管壁相貼緊，固定好；其生物相容性好，長期安放對黏膜無明顯損傷；其高回彈性能順容性好，長期安放對黏膜無明顯損傷；其高回彈性能順應(yīng)管道的彎曲，對人體刺激小。應(yīng)管道的彎曲，對人體刺激小?？谇豢疲河眠@種材料做成的種植牙具有齒槽骨切口小，口

18、腔科：用這種材料做成的種植牙具有齒槽骨切口小，固定牢靠等優(yōu)點。固定牢靠等優(yōu)點。骨科：人工關(guān)節(jié)，斷骨連接、彎曲脊柱矯正。骨科：人工關(guān)節(jié)，斷骨連接、彎曲脊柱矯正。血管外科：治療主動脈瘤、冠狀動脈和椎動脈狹窄等。血管外科：治療主動脈瘤、冠狀動脈和椎動脈狹窄等。 .27.28.29.304.3.5 貴金屬（貴金屬（noble metal） 是一種金屬或合金，如金子具有極高的抗氧是一種金屬或合金，如金子具有極高的抗氧化性和抗腐蝕性。貴金屬具有獨特穩(wěn)定的物化性和抗腐蝕性。貴金屬具有獨特穩(wěn)定的物理和化學(xué)性能、優(yōu)異的加工特性、對人體組理和化學(xué)性能、優(yōu)異的加工特性、對人體組織無毒副作用、刺激小等優(yōu)良的生物學(xué)性能

19、?？棢o毒副作用、刺激小等優(yōu)良的生物學(xué)性能。主要用于口腔科的齒科修復(fù)，也可用于小型主要用于口腔科的齒科修復(fù)，也可用于小型植入式電子醫(yī)療器械。植入式電子醫(yī)療器械。.314.3.6 純金屬鉭（純金屬鉭（Ta）具有良好的抗生理腐蝕性和可塑性，獨特的表面負電具有良好的抗生理腐蝕性和可塑性，獨特的表面負電性使其具有優(yōu)良的抗血栓性能和生物相容性，還有很性使其具有優(yōu)良的抗血栓性能和生物相容性，還有很高的抗缺口裂紋能力。植入骨內(nèi)能和周圍的新骨形成高的抗缺口裂紋能力。植入骨內(nèi)能和周圍的新骨形成骨性結(jié)合；植入軟組織中，肌肉等組織可依附在鉭條骨性結(jié)合；植入軟組織中，肌肉等組織可依附在鉭條上正常生長。上正常生長。退火后

20、的純鉭很軟，可加工成板、帶、箔、絲等使用。退火后的純鉭很軟，可加工成板、帶、箔、絲等使用。主要用作接骨板、顱骨板、骨螺釘、種植牙根、頜面主要用作接骨板、顱骨板、骨螺釘、種植牙根、頜面修復(fù)體、義齒及外科手術(shù)縫線和縫合針；修復(fù)體、義齒及外科手術(shù)縫線和縫合針； 鉭網(wǎng)可用鉭網(wǎng)可用于肌肉缺損修補；鉭絲和箔用于縫合修補受損的神經(jīng)、于肌肉缺損修補；鉭絲和箔用于縫合修補受損的神經(jīng)、肌腱和血管；鉭還可以用于血管內(nèi)支架及人工心臟、肌腱和血管；鉭還可以用于血管內(nèi)支架及人工心臟、植入型電子裝置；鉭的同位素可用于放射治療。只是植入型電子裝置；鉭的同位素可用于放射治療。只是由于鉭的資源少、價格較高，使其推廣受很大限制。由

21、于鉭的資源少、價格較高，使其推廣受很大限制。.324.3.7 純金屬鈮（純金屬鈮（Nb） 性能和應(yīng)用范圍與鉭非常相似，用于修性能和應(yīng)用范圍與鉭非常相似，用于修補顱骨和制作醫(yī)療器械。但由于來源困補顱骨和制作醫(yī)療器械。但由于來源困難，價格昂貴，使用受到限制，主要用難，價格昂貴，使用受到限制，主要用于制造髓內(nèi)釘?shù)?。于制造髓?nèi)釘?shù)取?334.3.8 純金屬鉻（純金屬鉻（Cr）化學(xué)性能與金屬鈦相似，耐蝕性能、加化學(xué)性能與金屬鈦相似，耐蝕性能、加工性能、穩(wěn)定性和生物相容性都很好，工性能、穩(wěn)定性和生物相容性都很好，主要用于人工骨和修補顱骨，可加工成主要用于人工骨和修補顱骨，可加工成各種板、帶、線材在臨床上使

22、用。醫(yī)用各種板、帶、線材在臨床上使用。醫(yī)用鉻可與鈦等同使用，但其價格較貴，在鉻可與鈦等同使用，但其價格較貴，在臨床中較難推廣。臨床中較難推廣。.344.4 醫(yī)用高分子材料醫(yī)用高分子材料低分子：分子量低于一千低分子：分子量低于一千,如煤、糖、油、水泥、如煤、糖、油、水泥、和抗菌素等。和抗菌素等。 中分子：分子量在數(shù)千范圍，如維生素中分子：分子量在數(shù)千范圍，如維生素B12等。等。高分子：分子量在幾萬至幾百萬，如蛋白質(zhì)、棉、高分子：分子量在幾萬至幾百萬，如蛋白質(zhì)、棉、毛、木材、松香、橡膠、塑料、合成纖維。毛、木材、松香、橡膠、塑料、合成纖維。醫(yī)用高分子材料：在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的、尤其能在機醫(yī)用高分子材料：

23、在醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的、尤其能在機體內(nèi)使用的高分子材料。體內(nèi)使用的高分子材料。天然樹脂：如松香。天然樹脂：如松香。合成樹脂：由低分子量的化合物經(jīng)過各種化學(xué)反合成樹脂：由低分子量的化合物經(jīng)過各種化學(xué)反應(yīng)而制得的高分子量的樹脂狀物質(zhì)，如聚氯乙烯、應(yīng)而制得的高分子量的樹脂狀物質(zhì)，如聚氯乙烯、聚乙烯。塑料主要成分就是合成樹脂。聚乙烯。塑料主要成分就是合成樹脂。.35一些高分子與低分子化合物的分子量 一些高分子與低分子化合物的分子量 一些高分子與低分子化合物的分子量一些高分子與低分子化合物的分子量 .36命名：命名：通俗命名法，最簡單的命名法，是根據(jù)制作高分子通俗命名法，最簡單的命名法，是根據(jù)制作高分子化合物的

24、單體名稱，前面冠以化合物的單體名稱，前面冠以“聚聚”字而成。如聚字而成。如聚乙烯、聚丙烯乙烯、聚丙烯習(xí)慣名稱或商品名稱來命名：如有機玻璃（聚甲基習(xí)慣名稱或商品名稱來命名：如有機玻璃（聚甲基丙烯酸甲酯）、滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯）等。丙烯酸甲酯）、滌綸（聚對苯二甲酸乙二醇酯）等。醫(yī)用高分子制品的研究，包括醫(yī)用高分子制品的研究，包括人工器官人工器官、醫(yī)療醫(yī)療用品用品（輸血輸液用具、注射器、心導(dǎo)管、主動（輸血輸液用具、注射器、心導(dǎo)管、主動脈氣囊反搏器、角膜接觸鏡、中心靜脈插管、脈氣囊反搏器、角膜接觸鏡、中心靜脈插管、膀胱造瘺管、醫(yī)用粘合劑以及各種醫(yī)用導(dǎo)管、膀胱造瘺管、醫(yī)用粘合劑以及各種醫(yī)用導(dǎo)管、醫(yī)

25、用膜、創(chuàng)傷包扎材料和各種手術(shù)、護理用品醫(yī)用膜、創(chuàng)傷包扎材料和各種手術(shù)、護理用品等等 ）和）和藥用高分子藥用高分子（作為賦形劑（作為賦形劑 、合成新型、合成新型藥物藥物 ）三大類。）三大類。 .374.4.1 天然高分子生物材料天然高分子生物材料 人類機體的皮膚、肌肉、組織和器官都是由高人類機體的皮膚、肌肉、組織和器官都是由高分子化合物組成的，天然高分子生物材料是人分子化合物組成的，天然高分子生物材料是人類最早使用的醫(yī)用材料之一。類最早使用的醫(yī)用材料之一。天然材料具有不可替代的優(yōu)點：功能多樣性、天然材料具有不可替代的優(yōu)點：功能多樣性、與機體的相容性、生物可降解性以及對其進行與機體的相容性、生物可

26、降解性以及對其進行改性與復(fù)合和雜化等研究。改性與復(fù)合和雜化等研究。目前天然高分子生物材料主要有：目前天然高分子生物材料主要有：天然蛋白質(zhì)材料：膠原蛋白和纖維蛋白兩種天然蛋白質(zhì)材料：膠原蛋白和纖維蛋白兩種天然多糖類材料：纖維素、甲殼素和殼聚糖等天然多糖類材料：纖維素、甲殼素和殼聚糖等它們由于結(jié)構(gòu)和組成的差異，表現(xiàn)出不同的性它們由于結(jié)構(gòu)和組成的差異，表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，應(yīng)用于不同的方面。質(zhì)，應(yīng)用于不同的方面。.384.4.1.1 天然蛋白質(zhì)材料天然蛋白質(zhì)材料膠原蛋白膠原蛋白脊椎動物的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是支持組織和結(jié)構(gòu)組脊椎動物的主要結(jié)構(gòu)蛋白，是支持組織和結(jié)構(gòu)組織（皮膚、肌腱和骨骼的有機質(zhì)）的主要組成成織

27、（皮膚、肌腱和骨骼的有機質(zhì)）的主要組成成分。分。膠原來源廣泛，被廣泛應(yīng)用。膠原來源廣泛，被廣泛應(yīng)用。由于膠原與人體組織相容性好，不易引起抗體產(chǎn)由于膠原與人體組織相容性好，不易引起抗體產(chǎn)生，植入人體后無刺激性無毒性反應(yīng)，能促進生，植入人體后無刺激性無毒性反應(yīng)，能促進細胞增殖，加快創(chuàng)口愈合并具有可降解性，可被細胞增殖，加快創(chuàng)口愈合并具有可降解性，可被人體吸收，降解產(chǎn)物也無毒副作用。人體吸收，降解產(chǎn)物也無毒副作用?；締挝粸樵z原蛋白，由三條基本單位為原膠原蛋白，由三條肽鏈相互擰成肽鏈相互擰成的三股螺旋狀結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，其分子量為的三股螺旋狀結(jié)構(gòu)的蛋白質(zhì)，其分子量為30萬左萬左右。由不同種類的動物分離

28、出來的膠原結(jié)構(gòu)極其右。由不同種類的動物分離出來的膠原結(jié)構(gòu)極其相似。相似。.39膠原分散體具有再生特性，可以將其加工成膠原分散體具有再生特性，可以將其加工成不同形狀的制品而用于臨床，并越來越受到不同形狀的制品而用于臨床，并越來越受到人們重視。人們重視。膠原凝膠用作創(chuàng)傷敷料膠原凝膠用作創(chuàng)傷敷料粉末用于止血劑和藥物釋放系統(tǒng)粉末用于止血劑和藥物釋放系統(tǒng)紡絲纖維用作人工血管、人工皮、人工肌腱和外紡絲纖維用作人工血管、人工皮、人工肌腱和外科縫線科縫線薄膜用于角膜、藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材薄膜用于角膜、藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材料料管用于人工血管、人工膽管和管狀器官管用于人工血管、人工膽管和管狀器官空

29、心纖維用于血液透析膜和人工肺膜空心纖維用于血液透析膜和人工肺膜海綿用于創(chuàng)傷敷料和止血劑等。海綿用于創(chuàng)傷敷料和止血劑等。.404.4.1.1 天然蛋白質(zhì)材料天然蛋白質(zhì)材料纖維蛋白纖維蛋白 是纖維蛋白原在生理條件下凝固而成的一種材料。是纖維蛋白原在生理條件下凝固而成的一種材料。 纖維蛋白可用不同方法進行化學(xué)改性，其中包括纖維蛋白可用不同方法進行化學(xué)改性，其中包括放射性碘化法、與合成高分子進行接枝和在纖維放射性碘化法、與合成高分子進行接枝和在纖維蛋白上進行酶的固定等。蛋白上進行酶的固定等。纖維蛋白主要來源于血漿蛋白，因此具有明顯的纖維蛋白主要來源于血漿蛋白，因此具有明顯的血液和組織相容性，無毒副作用

30、和其他不良影響。血液和組織相容性，無毒副作用和其他不良影響。作為止血劑、創(chuàng)傷愈合劑和可降解生物材料在臨作為止血劑、創(chuàng)傷愈合劑和可降解生物材料在臨床上已經(jīng)應(yīng)用很久；它的床上已經(jīng)應(yīng)用很久；它的主要生理功能為止血主要生理功能為止血，另外還可明顯促進創(chuàng)傷的愈合；還可作為一種骨另外還可明顯促進創(chuàng)傷的愈合；還可作為一種骨架，促進細胞的生長；并具有一定的殺菌作用。架，促進細胞的生長；并具有一定的殺菌作用。 .41纖維蛋白在臨床上比較普遍使用的應(yīng)用形式：纖維蛋白在臨床上比較普遍使用的應(yīng)用形式：纖維蛋白原的就地凝固，用于眼科手術(shù)的組織粘纖維蛋白原的就地凝固，用于眼科手術(shù)的組織粘合劑，肺切除后胸腔填充物和外科手術(shù)

31、中的止血合劑，肺切除后胸腔填充物和外科手術(shù)中的止血纖維蛋白粉末，用作止血劑，可以與抗菌素共用，纖維蛋白粉末，用作止血劑，可以與抗菌素共用，用作充填慢性骨炎和骨髓炎手術(shù)后的骨缺損用作充填慢性骨炎和骨髓炎手術(shù)后的骨缺損纖維蛋白海綿，用作止血劑、扁平瘢的治療和唾纖維蛋白海綿，用作止血劑、扁平瘢的治療和唾液腺外科手術(shù)后的填充物液腺外科手術(shù)后的填充物組織代用品，商品名組織代用品，商品名Bioplast，主要用于關(guān)節(jié)成，主要用于關(guān)節(jié)成型術(shù)、視網(wǎng)膜脫離、眼外科治療、肝臟止血及疝型術(shù)、視網(wǎng)膜脫離、眼外科治療、肝臟止血及疝氣修復(fù)等氣修復(fù)等纖維蛋白薄膜，用于神經(jīng)外科：替代硬腦膜和保纖維蛋白薄膜，用于神經(jīng)外科：替代

32、硬腦膜和保護末梢神經(jīng)縫線；用于燒傷治療：消除頜面竇和護末梢神經(jīng)縫線；用于燒傷治療：消除頜面竇和口腔間的穿孔?？谇婚g的穿孔。.424.4.1.2 天然多糖類材料天然多糖類材料 多糖是由許多單糖分子經(jīng)失水縮聚，通過糖苷鍵結(jié)多糖是由許多單糖分子經(jīng)失水縮聚，通過糖苷鍵結(jié)合而成的天然高分子化合物。合而成的天然高分子化合物。均聚糖：多糖水解后只產(chǎn)生一種單糖，如纖維素、淀粉均聚糖：多糖水解后只產(chǎn)生一種單糖，如纖維素、淀粉雜聚糖：水解產(chǎn)物是兩種或兩種以上的單糖，如菊粉等。雜聚糖：水解產(chǎn)物是兩種或兩種以上的單糖，如菊粉等。自然界廣泛存在的多糖主要有：自然界廣泛存在的多糖主要有：植物多糖，如纖維素、半纖維素、淀粉

33、、果膠等；植物多糖，如纖維素、半纖維素、淀粉、果膠等；動物多糖，如甲殼素、殼聚糖、肝素、硫酸軟骨素等；動物多糖，如甲殼素、殼聚糖、肝素、硫酸軟骨素等；瓊脂多糖，如瓊脂、海藻酸、角叉藻聚糖等；瓊脂多糖，如瓊脂、海藻酸、角叉藻聚糖等；菌類多糖，如菌類多糖，如D葡聚糖、葡聚糖、D半乳聚糖、甘露聚糖等；半乳聚糖、甘露聚糖等；微生物多糖，如右旋糖酐、凝乳糖、出芽短梗孢糖等。微生物多糖，如右旋糖酐、凝乳糖、出芽短梗孢糖等。研究較多的多糖類材料為纖維素、甲殼素和殼聚糖。研究較多的多糖類材料為纖維素、甲殼素和殼聚糖。.434.4.1.2 天然多糖類材料天然多糖類材料 纖維素纖維素 葡萄糖經(jīng)由糖苷鍵連結(jié)的高分子

34、化合物。它具葡萄糖經(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)成植物細胞壁有不同的構(gòu)型和結(jié)晶形式，是構(gòu)成植物細胞壁的主要成分，是存在于自然界中數(shù)量最多的碳的主要成分，是存在于自然界中數(shù)量最多的碳水化合物。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，至今仍未被完全了解。水化合物。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，至今仍未被完全了解。天然的纖維素屬于纖維天然的纖維素屬于纖維型，再生纖維素屬于型，再生纖維素屬于纖維纖維型，后者結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。不同的天然纖型，后者結(jié)構(gòu)更為穩(wěn)定。不同的天然纖維素其結(jié)晶度有明顯差異，隨著結(jié)晶度的提高，維素其結(jié)晶度有明顯差異，隨著結(jié)晶度的提高，其抗張強度、硬度、密度增加，但彈性、韌性、其抗張強度、硬度、密度增加，但

35、彈性、韌性、膨脹性、吸水性和化學(xué)反應(yīng)性下降。膨脹性、吸水性和化學(xué)反應(yīng)性下降。 .44在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用形式主要是制造各種醫(yī)用膜：在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用形式主要是制造各種醫(yī)用膜：硝酸纖維素膜：用于血液透析和過濾，但由于制硝酸纖維素膜：用于血液透析和過濾，但由于制膜困難及不穩(wěn)定等缺點，已逐漸被其他材料取代膜困難及不穩(wěn)定等缺點，已逐漸被其他材料取代粘膠纖維（人造絲）或賽珞玢（玻璃紙）管：用粘膠纖維（人造絲）或賽珞玢（玻璃紙）管：用于透析，但由于含有磺化物及尿素、肌酐的透析于透析，但由于含有磺化物及尿素、肌酐的透析性不好等原因，作為透析用的賽珞玢逐漸被淘汰性不好等原因，作為透析用的賽珞玢逐漸被淘汰再生纖維素（銅珞

36、玢）：是目前人工腎使用較多再生纖維素（銅珞玢）：是目前人工腎使用較多的透析膜材料，對溶質(zhì)的傳遞，纖維素膜起到篩的透析膜材料，對溶質(zhì)的傳遞，纖維素膜起到篩網(wǎng)和微孔壁壘作用網(wǎng)和微孔壁壘作用醋酸纖維素膜，主要用于血透析系統(tǒng)醋酸纖維素膜，主要用于血透析系統(tǒng)全氟代?；w維素：用于制造代膜式肺、人工心全氟代?；w維素：用于制造代膜式肺、人工心瓣膜、人工細胞膜層，各種導(dǎo)管、插管和分流管瓣膜、人工細胞膜層，各種導(dǎo)管、插管和分流管等等.454.4.1.2 天然多糖類材料天然多糖類材料 甲殼素甲殼素化學(xué)名稱為聚化學(xué)名稱為聚N-乙酰乙酰-D葡萄糖胺，分子式為葡萄糖胺，分子式為（C3H13NO5）n，屬于氨基多糖，是

37、僅有的，屬于氨基多糖，是僅有的具有明顯堿性的天然多糖。具有明顯堿性的天然多糖。廣泛存在于低等植物及甲殼動物的外殼中，其廣泛存在于低等植物及甲殼動物的外殼中，其每年生物合成資源最高達每年生物合成資源最高達1000億噸，是地球上億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源。僅次于植物纖維的第二大生物資源。是一種來源于動物的天然多糖，普遍存在于蝦、是一種來源于動物的天然多糖，普遍存在于蝦、蟹等低等動物及昆蟲等節(jié)肢動物的外殼中。將蟹等低等動物及昆蟲等節(jié)肢動物的外殼中。將甲殼動物的外殼通過酸堿處理，脫去鈣、鹽和甲殼動物的外殼通過酸堿處理，脫去鈣、鹽和蛋白質(zhì)，即得到甲殼質(zhì)。蛋白質(zhì)，即得到甲殼質(zhì)。 .46被

38、科學(xué)家譽為繼蛋白質(zhì)、糖、脂肪、維生素、被科學(xué)家譽為繼蛋白質(zhì)、糖、脂肪、維生素、礦物質(zhì)以外的第六生命要素。甲殼素有強化免礦物質(zhì)以外的第六生命要素。甲殼素有強化免疫、降血糖、降血脂、降血壓、強化肝臟機能、疫、降血糖、降血脂、降血壓、強化肝臟機能、活化細胞、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)等活化細胞、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)等功能，還可作為保健材料，用于健康無害煙、功能，還可作為保健材料，用于健康無害煙、護膚產(chǎn)品、保健內(nèi)衣等。護膚產(chǎn)品、保健內(nèi)衣等。作為醫(yī)用生物材料可用于：作為醫(yī)用生物材料可用于：醫(yī)用敷料：甲殼素具有良好的組織相容性，可滅菌、醫(yī)用敷料：甲殼素具有良好的組織相容性，可滅菌、促進傷口愈合、

39、吸收傷口滲出物且不脫水收縮促進傷口愈合、吸收傷口滲出物且不脫水收縮藥物緩釋劑：藥物緩釋劑： 基本為中性，可與任何藥物配伍基本為中性，可與任何藥物配伍止血棉、止血劑：在血管內(nèi)注射高粘度甲殼素，可止血棉、止血劑：在血管內(nèi)注射高粘度甲殼素，可形成血栓口愈合劑，使血管閉塞，從而在手術(shù)中達形成血栓口愈合劑，使血管閉塞，從而在手術(shù)中達到止血目的，較注射明膠海綿等常規(guī)止血方法，操到止血目的，較注射明膠海綿等常規(guī)止血方法，操作容易，感染少。作容易，感染少。.47.48 甲殼素縫線的電鏡照片甲殼素縫線的電鏡照片 .49甲殼素人工皮的電鏡照片甲殼素人工皮的電鏡照片 .504.4.1.2 天然多糖類材料天然多糖類材

40、料 殼聚糖殼聚糖是甲殼素去除部分乙酸基后的產(chǎn)物（甲殼素的是甲殼素去除部分乙酸基后的產(chǎn)物（甲殼素的衍生物），甲殼素繼續(xù)用濃堿乙酸基化則得到衍生物），甲殼素繼續(xù)用濃堿乙酸基化則得到殼聚糖，具有一定的粘度，無毒、無害、無副殼聚糖，具有一定的粘度，無毒、無害、無副作用。作用。不溶于水和堿液，但可溶于多種酸溶液中。不溶于水和堿液，但可溶于多種酸溶液中。它具有較多的側(cè)基官能團，可進行酯化、醚化、它具有較多的側(cè)基官能團，可進行酯化、醚化、氧化、磺化以及接枝交聯(lián)等反應(yīng)對其進行改性。氧化、磺化以及接枝交聯(lián)等反應(yīng)對其進行改性。特別是磺化產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與肝素極其相似，可特別是磺化產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與肝素極其相似，可作為肝素

41、的代用品作抗凝劑。作為肝素的代用品作抗凝劑。.51適用廣，生物相容性良好的新型生物材料正在適用廣，生物相容性良好的新型生物材料正在受到人們的普遍重視，目前在醫(yī)學(xué)多上用于：受到人們的普遍重視，目前在醫(yī)學(xué)多上用于：可吸收性縫合線，用于消化道和整形外科可吸收性縫合線，用于消化道和整形外科人工皮，用于整形外科、皮膚外科，用于人工皮，用于整形外科、皮膚外科，用于、度度燒傷，采皮傷和植皮傷等燒傷，采皮傷和植皮傷等細胞培養(yǎng)，制備不同形狀的微膠囊，培養(yǎng)高濃度細細胞培養(yǎng)，制備不同形狀的微膠囊，培養(yǎng)高濃度細胞，如包封的是活細胞，則構(gòu)成人工生物器官胞，如包封的是活細胞，則構(gòu)成人工生物器官海綿，用于拔牙患海綿，用于拔

42、牙患 、囊腫切除、齒科切除部分的保、囊腫切除、齒科切除部分的保護材料護材料眼科敷料，可生成較多的成膠原和成纖維細胞眼科敷料，可生成較多的成膠原和成纖維細胞隱形眼鏡隱形眼鏡膜，用于藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材料膜，用于藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材料固相酶載體固相酶載體 .52.534.4.2 合成高分子生物材料合成高分子生物材料合成高分子材料已經(jīng)迅速地取代了除了食品以外的合成高分子材料已經(jīng)迅速地取代了除了食品以外的許多寶貴天然資源。許多寶貴天然資源。合成高分子生物材料是指利用聚合方法制備的一類合成高分子生物材料是指利用聚合方法制備的一類生物材料。由于合成高分子可以通過組成和結(jié)構(gòu)控生物材料。由于合

43、成高分子可以通過組成和結(jié)構(gòu)控制而具有多種多樣的物理和化學(xué)性質(zhì)。制而具有多種多樣的物理和化學(xué)性質(zhì)。醫(yī)用高分子材料科學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，是生醫(yī)用高分子材料科學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，是生物醫(yī)學(xué)工程的一個主要分支，合成高分子材料已成物醫(yī)學(xué)工程的一個主要分支，合成高分子材料已成為制造各種人工器官、軟硬組織修復(fù)體、醫(yī)用粘結(jié)為制造各種人工器官、軟硬組織修復(fù)體、醫(yī)用粘結(jié)劑、縫合線、人造血液等的最主要的也是用量最大劑、縫合線、人造血液等的最主要的也是用量最大的生物材料。的生物材料。.54合成高分子材料的組成物（單體，添加劑等）合成高分子材料的組成物（單體，添加劑等）可能向生物環(huán)境釋放，有可能導(dǎo)致毒性反應(yīng)?？?/p>

44、能向生物環(huán)境釋放，有可能導(dǎo)致毒性反應(yīng)。其彈性模量低和彈性常使其不能用于承受較大其彈性模量低和彈性常使其不能用于承受較大負荷的體位的修復(fù)。負荷的體位的修復(fù)。合成高分子生物材料可分為：合成高分子生物材料可分為：生物不可降解的：硅橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚生物不可降解的：硅橡膠、聚氨酯、環(huán)氧樹脂、聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙氯乙烯、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯水凝膠、烯酸甲酯、丙烯酸酯水凝膠、一氰基丙烯酸酯類、一氰基丙烯酸酯類、聚酸胺和飽和聚酯等。聚酸胺和飽和聚酯等。生物可降解的：聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙內(nèi)酯、乳生物可降解的：聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙內(nèi)酯、乳酸

45、一乙醇酸共聚物和聚酸一乙醇酸共聚物和聚一羥基丁酸酯等。一羥基丁酸酯等。 .554.4.2 合成高分子生物材料合成高分子生物材料硅橡膠硅橡膠平均分子量平均分子量40萬，有機硅彈性體的主要成分，萬，有機硅彈性體的主要成分，是含有硅原子的特種合成橡膠的總稱。是含有硅原子的特種合成橡膠的總稱。它具有優(yōu)異的生理特性：無毒無味、生物相容它具有優(yōu)異的生理特性：無毒無味、生物相容性好、耐生物老化、較好的抗凝血性、長期植性好、耐生物老化、較好的抗凝血性、長期植入體內(nèi)物理性能下降甚微、耐高溫嚴寒（入體內(nèi)物理性能下降甚微、耐高溫嚴寒（ -90 250）良好的電絕緣性、耐氧老化性、）良好的電絕緣性、耐氧老化性、耐光老

46、化性以及防霉性、化學(xué)穩(wěn)定性等。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)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)、皮膚擴張、燒傷的皮膚創(chuàng)面外科（人工關(guān)節(jié)、皮膚擴張、燒傷的皮膚創(chuàng)面保護、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)）、緩保護、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)）、緩釋和控釋等。釋和控釋等。 .56防噪音耳塞：佩戴舒適，阻隔噪音，保護耳膜。防噪音耳塞：佩戴舒適，阻隔噪音，保護耳膜。胎頭吸引器：操作簡便，使用安全，可根據(jù)胎兒頭胎頭吸引器：操作簡便，使用安全，可根據(jù)胎兒頭部大小變形，吸引時胎兒頭皮不會被吸起，可避免部大小變形，吸引時胎兒頭皮不會被吸起，可避免頭

47、皮血腫和顱內(nèi)損傷等弊病，能大大減輕難產(chǎn)孕婦頭皮血腫和顱內(nèi)損傷等弊病，能大大減輕難產(chǎn)孕婦分娩時的痛苦。分娩時的痛苦。人造血管：具有特殊的生理機能，能做到與人體人造血管：具有特殊的生理機能，能做到與人體“親密無間親密無間”，人的機體也不排斥它，經(jīng)過一定時，人的機體也不排斥它，經(jīng)過一定時間，就會與人體組織完全事例起來穩(wěn)定性極為良好。間，就會與人體組織完全事例起來穩(wěn)定性極為良好。 鼓膜修補片：其片薄而柔軟，光潔度和韌性都良好。鼓膜修補片：其片薄而柔軟，光潔度和韌性都良好。是修補耳膜的理想材料，且操作簡便，效果頗佳。是修補耳膜的理想材料，且操作簡便，效果頗佳。 此外還有硅橡膠人造氣管、人造肺、人造骨、硅

48、橡此外還有硅橡膠人造氣管、人造肺、人造骨、硅橡膠十二指腸管等，功效都十分理想。膠十二指腸管等，功效都十分理想。 .57硅橡膠醫(yī)用導(dǎo)管類硅橡膠醫(yī)用導(dǎo)管類 .584.4.2 合成高分子生物材料合成高分子生物材料聚氨酯（聚氨酯（PU，Polyurethane）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，強度高、耐磨具有良好的延伸性和抗撓曲性，強度高、耐磨損，血液相容性、抗血栓性能好，且不損傷血損，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)域得到廣泛應(yīng)用。液成分，使其在醫(yī)療領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。主要用于人工心臟搏動膜、心血管醫(yī)學(xué)元件、主要用于人

49、工心臟搏動膜、心血管醫(yī)學(xué)元件、人工心臟、輔助循環(huán)、人工血管、體外循環(huán)血人工心臟、輔助循環(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、人工軟骨和血液凈化繃帶、敷料、吸血材料、人工軟骨和血液凈化器具的密封劑等。器具的密封劑等。.594.4.2 合成高分子生物材料合成高分子生物材料環(huán)氧樹脂（環(huán)氧樹脂（Epoxy Resin）基本特性是所用單體中至少含有一個環(huán)氧基團?；咎匦允撬脝误w中至少含有一個環(huán)氧基團。環(huán)氧基可與含有環(huán)氧基可與含有“活潑氫活潑氫”的化合物發(fā)生反應(yīng)，的化合物發(fā)生反應(yīng)，因此可用適當(dāng)?shù)陌坊蚰承┧犷惔呋骶?/p>

50、反應(yīng)。因此可用適當(dāng)?shù)陌坊蚰承┧犷惔呋骶鄯磻?yīng)。主要用途：與玻璃布一起用于骨折的開放性復(fù)主要用途：與玻璃布一起用于骨折的開放性復(fù)位和固定，粘合骨頭加強氧化鋁的髖關(guān)節(jié)髁，位和固定，粘合骨頭加強氧化鋁的髖關(guān)節(jié)髁，牙科充填材料，電子起搏器與體液分開的保護牙科充填材料，電子起搏器與體液分開的保護層（灌封）。眼瞼修補術(shù)和加固顱動脈瘤和腦層（灌封）。眼瞼修補術(shù)和加固顱動脈瘤和腦電極探針的絕緣等。電極探針的絕緣等。.604.4.2合成高分子生物材料合成高分子生物材料聚氯乙烯（聚氯乙烯（PVC，氯綸），氯綸）是由單體氯乙烯聚合而成的合成樹脂，是用量是由單體氯乙烯聚合而成的合成樹脂，是用量最大的醫(yī)用高分子材料。

51、最大的醫(yī)用高分子材料。原料豐富、聚合容易、抗凝血性能良好，但耐原料豐富、聚合容易、抗凝血性能良好，但耐熱性不高（熱性不高（70）。通過添加物的應(yīng)用可使）。通過添加物的應(yīng)用可使改變?yōu)榫哂锌汕鼡闲阅?。改變?yōu)榫哂锌汕鼡闲阅?。在醫(yī)學(xué)中用量最大的是制作塑料輸血輸液袋，在醫(yī)學(xué)中用量最大的是制作塑料輸血輸液袋，可提高紅細胞和血小板的生存率；還可用于醫(yī)可提高紅細胞和血小板的生存率；還可用于醫(yī)用導(dǎo)管、人工輸尿管、膽管和心臟瓣膜、血泵用導(dǎo)管、人工輸尿管、膽管和心臟瓣膜、血泵隔膜、增補面部組織、青光眼引流管和中耳孔隔膜、增補面部組織、青光眼引流管和中耳孔等。軟質(zhì)等。軟質(zhì)PVC的毒性問題仍有爭議，目前只能的毒性問題仍

52、有爭議，目前只能用于制造與人體短期接觸的制品。用于制造與人體短期接觸的制品。 .61聚氯乙烯樹脂聚氯乙烯樹脂.624.4.2合成高分子生物材料合成高分子生物材料聚四氟乙烯（聚四氟乙烯（PTFE）又名又名泰氟隆泰氟?。═eflon），熱塑性塑料，最好的），熱塑性塑料，最好的耐高溫塑料，結(jié)晶熔點高達耐高溫塑料，結(jié)晶熔點高達327，幾乎完全，幾乎完全是化學(xué)惰性的，具有自潤滑性或非粘性，不易是化學(xué)惰性的，具有自潤滑性或非粘性，不易被組織液浸潤。被組織液浸潤。主要用于人工輸尿管、膽管、氣管、喉、韌帶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、髖和肌腱人工血液、人工心臟瓣

53、膜、下頜骨、髖關(guān)節(jié)和皮膚、增強皮膚、修復(fù)眼眶骨、組織引關(guān)節(jié)和皮膚、增強皮膚、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)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；食管擴張器、上作為插入的薄膜以防止粘連；食管擴張器、心臟瓣膜的縫合環(huán)、血液相容性絲絨、修補肺心臟瓣膜的縫合環(huán)、血液相容性絲絨、修補肺動脈和室間隔的缺損、血管閉塞物、縫線及動動脈和室間隔的缺損、血管閉塞物、縫線及動脈修補、包裹動脈癌及內(nèi)淋巴液分流器等。脈修補、包裹動脈癌及內(nèi)淋巴液分流器等。 .634.4.2 合成高分子

54、生物材料合成高分子生物材料聚甲基丙烯酸甲酯（聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）又稱又稱有機玻璃有機玻璃，屬于丙烯酸類塑料，是目前塑料中，屬于丙烯酸類塑料，是目前塑料中透明度最好的一種。具有良好的生物相容性、耐老透明度最好的一種。具有良好的生物相容性、耐老化性，機械強度較高?；?，機械強度較高。用于剜出后的植入物、隱形眼鏡、可植入透鏡、人用于剜出后的植入物、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、喉工角膜和假牙、人工喉、食管和腕骨、閉塞器、喉支持膜、牙科夾板、氣管切開導(dǎo)管和吻合鈕、鼻竇支持膜、牙科夾板、氣管切開導(dǎo)管和吻合鈕、鼻竇的植入性引管、經(jīng)皮裝置和用于實驗的標本箱及人的植

55、入性引管、經(jīng)皮裝置和用于實驗的標本箱及人工器官外殼等；增補面部的軟和硬組織，特別是修工器官外殼等；增補面部的軟和硬組織，特別是修補眼窩的爆裂骨折；顱骨缺損時的替代骨片；充填補眼窩的爆裂骨折；顱骨缺損時的替代骨片；充填乳突切除后的遺留腔隙；聽小骨部分的替代物和脊乳突切除后的遺留腔隙；聽小骨部分的替代物和脊椎鼓節(jié)段的固定，顱內(nèi)動脈瘤的加固和充填靜脈瘤椎鼓節(jié)段的固定，顱內(nèi)動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脂的基礎(chǔ)等。囊以使之穩(wěn)定，牙科某些直接充填樹脂的基礎(chǔ)等。 .64愛爾康一片式愛爾康一片式PMMA人工晶體人工晶體 .65Acrysof 丙烯酸酯折疊人工晶體丙烯酸酯折疊人工晶體

56、.664.5其他生物醫(yī)學(xué)材料其他生物醫(yī)學(xué)材料4.5.1無機生物醫(yī)學(xué)材料無機生物醫(yī)學(xué)材料18世紀初開始應(yīng)用。無毒、與生物體組織有良世紀初開始應(yīng)用。無毒、與生物體組織有良好的生物相容性、耐腐蝕。好的生物相容性、耐腐蝕。包括包括生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料三大類，三大類，主要用于齒科、骨科修復(fù)和植入材料。主要用于齒科、骨科修復(fù)和植入材料?；径际谴嘈圆牧?，容易破裂，發(fā)展方向應(yīng)向基本都是脆性材料，容易破裂，發(fā)展方向應(yīng)向開發(fā)復(fù)合（多相）生物材料以及在金屬基體上開發(fā)復(fù)合（多相）生物材料以及在金屬基體上加涂無機生物陶瓷涂層（薄膜）材料的方面引加涂無機生物陶瓷涂層（薄膜）材料的方面

57、引導(dǎo)。導(dǎo)。 .674.5.1無機生物醫(yī)學(xué)材料無機生物醫(yī)學(xué)材料生物陶瓷生物陶瓷有各種不同的化學(xué)成分，根據(jù)其在生理環(huán)境中有各種不同的化學(xué)成分，根據(jù)其在生理環(huán)境中的化學(xué)活性和性質(zhì)可分為四類：的化學(xué)活性和性質(zhì)可分為四類：近似于惰性：近似于惰性：三氧化二鋁、氧化鋯三氧化二鋁、氧化鋯等氧化物生物陶等氧化物生物陶瓷，瓷，Si3N4、鈦酸鋇、鈦酸鋇等非氧化物生物陶瓷以及等非氧化物生物陶瓷以及醫(yī)用碳醫(yī)用碳素素等，這類材料長期暴露于生理環(huán)境下能保持穩(wěn)定。等，這類材料長期暴露于生理環(huán)境下能保持穩(wěn)定。 表面活性：表面活性：羥基磷灰石羥基磷灰石生物活性陶瓷和生物活性生物活性陶瓷和生物活性玻玻璃陶瓷璃陶瓷，在生理環(huán)境中可

58、通過其表面發(fā)生的生物化，在生理環(huán)境中可通過其表面發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)與組織形成化學(xué)鍵性結(jié)合，起到了適合新生學(xué)反應(yīng)與組織形成化學(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。.68可吸收性：如可吸收性：如石膏、磷酸三鈣陶瓷石膏、磷酸三鈣陶瓷，在生理，在生理環(huán)境中可逐漸被降解吸收，誘導(dǎo)骨質(zhì)生長，環(huán)境中可逐漸被降解吸收，誘導(dǎo)骨質(zhì)生長，并隨之被新組織所替代，從而達到修復(fù)或替并隨之被新組織所替代，從而達到修復(fù)或替換病損組織的目的換病損組織的目的 。復(fù)合型：生物陶瓷與生物陶瓷或與其他無機復(fù)合型：生物陶瓷與生物陶瓷或

59、與其他無機材料、有機材料復(fù)合而成的復(fù)合型材料。根材料、有機材料復(fù)合而成的復(fù)合型材料。根據(jù)臨床的不同要求可以制成不同類型的復(fù)合據(jù)臨床的不同要求可以制成不同類型的復(fù)合材料。材料。 在臨床上生物陶瓷主要用于肌肉一骨骼在臨床上生物陶瓷主要用于肌肉一骨骼系統(tǒng)的修復(fù)和替換，也可用于心血管系系統(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。統(tǒng)的修復(fù)、制作藥物釋放和傳遞的載體。復(fù)合型的生物陶瓷還可以用于制造人工復(fù)合型的生物陶瓷還可以用于制造人工腱和韌帶等。腱和韌帶等。.69 Al2O3-金屬組合全髖關(guān)節(jié) .704.5.1 無機生物醫(yī)學(xué)材料無機生物醫(yī)學(xué)材料生物玻璃生物玻璃是經(jīng)特別設(shè)計的化學(xué)組

60、成可誘發(fā)生物活性的含是經(jīng)特別設(shè)計的化學(xué)組成可誘發(fā)生物活性的含氧化硅氧化硅化合物。一般把原料粉末按成分要求配化合物。一般把原料粉末按成分要求配比混合均勻，將粉末在高溫爐內(nèi)熔化，再將融比混合均勻，將粉末在高溫爐內(nèi)熔化，再將融化好的玻璃澆注成型（板、條、塊等形狀），化好的玻璃澆注成型（板、條、塊等形狀），然后在適當(dāng)溫度進行退火處理（消除應(yīng)力），然后在適當(dāng)溫度進行退火處理（消除應(yīng)力），即可得到玻璃。即可得到玻璃。如將某些玻璃在適當(dāng)?shù)母邷剡M行晶化處理，則如將某些玻璃在適當(dāng)?shù)母邷剡M行晶化處理，則玻璃中可析出大量微小晶體，這樣的玻璃稱為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)晶化玻璃或微晶玻璃、