83生物材料ppt課件

1、生物資料上海交通大學(xué)資料學(xué)院胡曉斌2021.12.20第8章 資料化學(xué)在先進(jìn)資料制備中的運(yùn)用.生物資料概念I(lǐng)SO定義:生物資料Biomaterials即生物醫(yī)學(xué)資料Biomedical Materials，它是指“以醫(yī)療為目的，用于與組織接觸以形勝利能的天然或人造資料功能：生物資料能執(zhí)行、增進(jìn)或交換因疾病、損傷等失去的某種功能，而不能恢復(fù)缺陷部位。.生物資料分類按運(yùn)用性質(zhì)來(lái)分類： 抗凝血資料心血管資料、齒科資料、骨科資料、眼科資料、吸附解毒資料血液灌流用、假體資料、緩釋資料、生物粘合資料、透析及超濾用膜資料、一次性醫(yī)用資料，等等按生物資料的屬性分類：天然生物資料再生纖維、膠原、透明質(zhì)酸、甲殼素

2、等。合成高分子生物資料硅橡膠、聚氨脂及其嵌段共聚物、滌綸、尼龍、聚丙烯腈、聚烯烴醫(yī)用金屬資料不銹鋼、鈦及鈦合金、鈦鎳記憶合金等無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)資料碳素資料、生物活性陶瓷、玻璃資料雜化生物資料指來(lái)自活體的天然資料與合成資料的雜化，如膠原與聚乙烯醇的交聯(lián)雜化等復(fù)合生物資料用碳纖維加強(qiáng)的塑料，用碳纖維或玻璃纖維加強(qiáng)的生物陶瓷、玻璃等.生物資料功能性 生物資料在具備或完成某種生物功能時(shí)應(yīng)該具有一系列性能。這些性能根據(jù)用途可分為： 接受或傳送負(fù)載功能。如人造骨骼、關(guān)節(jié)和牙等，占主導(dǎo)位置控制血液或體液流動(dòng)功能。如人工瓣膜、血管等電、光、聲傳導(dǎo)功能。如心臟起博器、人工晶狀體、耳蝸等填充功能。如整容手術(shù)用填充體等

3、.生物資料相容性 指生物資料有效和長(zhǎng)期在生物體內(nèi)或體表行使其功能的才干。用于表征生物資料在生物體內(nèi)與有機(jī)體相互作用的生物學(xué)行為。 資料在人體內(nèi)要求無(wú)不良反響，不引起凝血、溶血景象，活體組織不發(fā)生炎癥、排拒、致癌等。 根據(jù)資料與生物體接觸部位分為：血液相容性。資料用于心血管系統(tǒng)與血液接觸，主要調(diào)查與血液的相互作用與心血管外的組織和器官接觸。主要調(diào)查與組織的相互作用，也稱普通生物相容性力學(xué)相容性。調(diào)查力學(xué)性能與生物體的一致性.資料在生物體內(nèi)的呼應(yīng)資料反響 生物機(jī)體作用于生物資料資料反響，其結(jié)果可導(dǎo)致資料構(gòu)造破壞和性質(zhì)改動(dòng)而喪失其功能?？煞譃槿缦氯齻€(gè)方面：金屬腐蝕聚合物降解磨損.生物資料的研討促進(jìn)了

4、現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的開展生物資料是研制人工器官及一些重要醫(yī)療技術(shù)的物質(zhì)根底，綜觀人工器官及醫(yī)療安裝的開展史，每一種新型生物資料的發(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)資料碟片式機(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促使人工心臟向臨床運(yùn)用跨越一大步可構(gòu)成假生物內(nèi)膜的編織滌綸管人工血管向適用化飛躍。.生物醫(yī)用金屬資料醫(yī)用金屬資料是指一類用作生物資料的金屬或合金，又稱外科用金屬資料。它是一類生物惰性資料，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)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，還必需具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性、生物

5、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)。該資料是臨床運(yùn)用最廣泛的承力植入資料，由于有較高的強(qiáng)度和韌性，已成為骨和牙齒等硬組織修復(fù)和交換、心血管和軟組織修復(fù)以及人工器官制造的主要資料?；瘜W(xué)周期表中的大部分金屬不符合生物資料的要求，僅有小部分或經(jīng)處置過(guò)的可用于臨床。目前在臨床運(yùn)用的醫(yī)用金屬資料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金三大類，另外還有鎳鈦外形記憶合金、金銀等貴金屬以及純金屬鉭、鈮和鋯等。 .醫(yī)用不銹鋼具有一定的耐腐蝕性和良好的綜合力學(xué)性能，且加工工藝簡(jiǎn)便，是生物醫(yī)用金屬資料中運(yùn)用最多，最廣的資料。常用鋼種有US304、316、316 L、317、317L等。醫(yī)用不銹鋼植入活體后，能夠發(fā)

6、生點(diǎn)蝕，偶爾也產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞。醫(yī)用不銹鋼臨床前消毒、電解拋光和鈍化處置，可提高耐蝕性。醫(yī)用不銹鋼在骨外科和齒科中運(yùn)用較多，用于制造各種醫(yī)療儀器和手術(shù)器械。.鈷基合金含有較高的鉻和鉬，又稱鈷鉻鉬合金，具有極為優(yōu)良的耐腐蝕性比不銹鋼高40倍和耐磨性，綜合力學(xué)性能和生物相容性良好，可經(jīng)過(guò)精細(xì)鑄呵斥外形復(fù)雜的精細(xì)修復(fù)體，有硬、中、軟三種類型。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心血管外科及整形科等由于其價(jià)錢較高，加工困難，運(yùn)用尚不普及。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，它嵌

7、在粘于髖骨窩中的一個(gè)塑料臼中。.鈦基合金臨床運(yùn)用廣泛，其質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、力學(xué)性質(zhì)接近人骨、強(qiáng)度遠(yuǎn)低于純鈦，耐疲勞、耐蝕性均優(yōu)于不銹鋼和鈷基合金，且生物相容性和外表活性好，是較為理想的一種植入資料?？箶嗔褟?qiáng)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。主要用于：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、口腔頜面矯形頜修補(bǔ)、手術(shù)器械、醫(yī)療儀器頜人工假肢等。.外形記憶合金自1951年美國(guó)初次報(bào)道Au-Cd合金具有外形記憶效應(yīng)以來(lái)，目前已發(fā)現(xiàn)有20多種記憶合金，其中以鎳鈦合金在臨床上運(yùn)用最大。它在不同的溫度下

8、表現(xiàn)為不同的金屬構(gòu)造相。如低溫時(shí)為單斜構(gòu)造相，高溫時(shí)為立方體構(gòu)造相，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(lái)的外形，并在外形恢復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生較大的恢復(fù)力。Ti-Ni記憶合金血管支架.外形記憶合金特點(diǎn)：奇特的外形記憶功能、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。運(yùn)用：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(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?？谇豢疲河眠@種資料做成的種植牙具有齒槽骨切口小，固定牢靠等優(yōu)點(diǎn)。骨科：人工關(guān)節(jié)，

9、斷骨銜接、彎曲脊柱矯正。血管外科：治療自動(dòng)脈瘤、冠狀動(dòng)脈和椎動(dòng)脈狹窄等。.生物醫(yī)用高分子資料醫(yī)用高分子制品的研討，包括人工器官、醫(yī)療用品輸血輸液器具、注射器、心導(dǎo)管、自動(dòng)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、醫(yī)用膜、創(chuàng)傷包扎資料和各種手術(shù)、護(hù)理用品等 和藥用高分子作為賦形劑 、合成新型藥物 三大類。按運(yùn)用對(duì)象和資料物理性能分為軟組織資料、硬組織資料和生物降解資料。其可滿足人體組織器官的部分要求，因此在醫(yī)學(xué)上遭到廣泛注重。目前已有數(shù)十種高分子資料適用于人體的植入資料。按來(lái)源可分為天然高分子資料和合成高分子資料。.生物醫(yī)用高分子資料軟組織資料：主要用作為軟

10、體組織資料，特別 是人工臟器的膜和管材。聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡膠膜和管，可用于制造人工肺、腎、心臟、喉頭、氣管、膽管、角膜。聚酯纖維可用于制造血管、腹膜等。硬組織資料：丙烯酸高分子(即骨水泥)、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂PMMA、尼龍、硅橡膠等可用于制造人工骨和人工關(guān)節(jié)。降解資料：脂肪族聚醋具有生物降解特性，已用于可接納性手術(shù)縫線。.天然高分子生物資料人類機(jī)體的皮膚、肌肉、組織和器官都是由高分子化合物組成的，天然高分子生物資料是人類最早運(yùn)用的醫(yī)用資料之一。天然資料具有不可替代的優(yōu)點(diǎn)：功能多樣性、與機(jī)體的相容性、生物可降解性以及對(duì)其進(jìn)展改性與復(fù)合和雜化等研討。目前天然高分

11、子生物資料主要有：天然蛋白質(zhì)資料：膠原蛋白和纖維蛋白兩種天然多糖類資料：纖維素、甲殼素和殼聚糖等它們由于構(gòu)造和組成的差別，表現(xiàn)出不同的性質(zhì)，運(yùn)用于不同的方面。.天然蛋白質(zhì)資料膠原蛋白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(wú)刺激性無(wú)毒性反響，能促進(jìn)細(xì)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(wú)毒副作用。主要用作：膠原凝膠用作創(chuàng)傷敷料粉末用于止血?jiǎng)┖退幬镝尫畔到y(tǒng)紡絲纖維用作人工血管、人工皮、人工肌腱和外科縫線薄膜用于角膜、藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生資料管用于人工血管、人工膽管和管狀器官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?jiǎng)┑取?天然蛋白質(zhì)資料纖

12、維蛋白是纖維蛋白原在生理?xiàng)l件下凝固而成的一種資料。 纖維蛋白主要來(lái)源于血漿蛋白，因此具有明顯的血液和組織相容性，無(wú)毒副作用和其他不良影響。作為止血?jiǎng)?、?chuàng)傷愈合劑和可降解生物資料在臨床上曾經(jīng)運(yùn)用很久；它的主要生理功能為止血，另外還可明顯促進(jìn)創(chuàng)傷的愈合；還可作為一種骨架，促進(jìn)細(xì)胞的生長(zhǎng)；并具有一定的殺菌作用。纖維蛋白在臨床上比較普遍運(yùn)用的運(yùn)用方式：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)中的止血纖維蛋白粉末，用作止血?jiǎng)?，可以與抗菌素共用，用作充填慢性骨炎和骨髓炎手術(shù)后的骨缺損纖維蛋白海綿，用作止血?jiǎng)?、扁平瘢的治療和唾液腺外科手術(shù)后的填充物組織代用品，商品名Bio

13、plast，主要用于關(guān)節(jié)成型術(shù)、視網(wǎng)膜脫離、眼外科治療、肝臟止血及疝氣修復(fù)等纖維蛋白薄膜，用于神經(jīng)外科：替代硬腦膜和維護(hù)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。.天然多糖類資料多糖是由許多單糖分子經(jīng)失水縮聚，經(jīng)過(guò)糖苷鍵結(jié)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：植物多糖，如纖維素、半纖維素、淀粉、果膠等；動(dòng)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；菌類多糖，如D葡聚糖、D半乳聚糖、甘露聚糖等；微生物多糖，如右旋糖酐、凝乳糖、出芽

14、短梗孢糖等。研討較多的多糖類資料為纖維素、甲殼素和殼聚糖。.天然多糖類資料纖維素葡萄糖經(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)晶方式，是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分，是存在于自然界中數(shù)量最多的碳水化合物。構(gòu)造復(fù)雜，至今仍未被完全了解。在醫(yī)學(xué)上的運(yùn)用方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(guò)濾，但由于制膜困難及不穩(wěn)定等缺陷，已逐漸被其他資料取代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、肌酐的透析性不好等緣由，作為透析用的賽珞玢逐漸被淘汰再生纖維素銅珞玢：是目前人工腎運(yùn)用較多的透析膜資料，對(duì)溶質(zhì)的傳送，纖維素膜起到篩網(wǎng)和微孔壁壘作用醋酸纖維素膜，主要用于

15、血透析系統(tǒng)全氟代酰基纖維素：用于制造代膜式肺、人工心瓣膜、人工巧胞膜層，各種導(dǎo)管、插管和分流管等.天然多糖類資料甲殼素化學(xué)稱號(hào)為聚N-乙酰-D葡萄糖胺，分子式為C3H13NO5n，屬于氨基多糖，是僅有的具有明顯堿性的天然多糖。廣泛存在于低等植物及甲殼動(dòng)物的外殼中，其每年生物合成資源最高達(dá)1000億噸，是地球上僅次于植物纖維的第二大生物資源。是一種來(lái)源于動(dòng)物的天然多糖，普遍存在于蝦、蟹等低等動(dòng)物及昆蟲等節(jié)肢動(dòng)物的外殼中。將甲殼動(dòng)物的外殼經(jīng)過(guò)酸堿處置，脫去鈣、鹽和蛋白質(zhì)，即得到甲殼質(zhì)。作為醫(yī)用生物資料可用于：醫(yī)用敷料：甲殼素具有良好的組織相容性，可滅菌、促進(jìn)傷口愈合、吸收傷口滲出物且不脫水收縮藥物

16、緩釋劑： 根本為中性，可與任何藥物配伍止血棉、止血?jiǎng)涸谘軆?nèi)注射高粘度甲殼素，可構(gòu)成血栓口愈合劑，使血管閉塞，從而在手術(shù)中到達(dá)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。甲殼素人工皮甲殼素縫線.天然多糖類資料殼聚糖是甲殼素去除部分乙酰基后的產(chǎn)物甲殼素的衍生物，甲殼素繼續(xù)用濃堿乙酸基化那么得到殼聚糖，具有一定的粘度，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)副作用。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(tuán)，可進(jìn)展酯化、醚化、氧化、磺化以及接枝交聯(lián)等反響對(duì)其進(jìn)展改性。特別是磺化產(chǎn)品，其構(gòu)造與肝素極其類似，可作為肝素的代用品作抗凝劑。適用廣，生物相容性良好的新型生物資料正在遭到人們的普遍注重

17、，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人工皮，用于整形外科、皮膚外科，用于、度燒傷，采皮傷和植皮傷等細(xì)胞培育，制備不同外形的微膠囊，培育高濃度細(xì)胞，如包封的是活細(xì)胞，那么構(gòu)成人工生物器官海綿，用于拔牙患 、囊腫切除、齒科切除部分的維護(hù)資料眼科敷料，可生成較多的成膠原和成纖維細(xì)胞隱形眼鏡膜，用于藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生資料固相酶載體 .合成高分子生物資料合成高分子資料曾經(jīng)迅速地取代了除食品以外的許多珍貴天然資源。合成高分子生物資料是指利用聚合方法制備的一類生物資料。由于合成高分子可以經(jīng)過(guò)組成和構(gòu)造控制而具有多種多樣的物理和化學(xué)性質(zhì)。醫(yī)用高分子資料科學(xué)是一門新興的邊緣學(xué)科，是

18、生物醫(yī)學(xué)工程的一個(gè)主要分支，合成高分子資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)劑、縫合線、人造血液等的最主要的也是用量最大的生物資料。.合成高分子生物資料合成高分子資料的組成物單體，添加劑等能夠向生物環(huán)境釋放，有能夠?qū)е露拘苑错憽Ｆ鋸椥阅Ａ康秃蛷椥猿Ｊ蛊洳荒苡糜诮邮茌^大負(fù)荷的體位的修復(fù)。合成高分子生物資料可分為：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、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯水凝膠、一氰基丙烯酸酯類、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、乳酸一乙醇酸共聚物和聚一羥基丁酸酯等。.合成高分子生物資料硅橡膠平均分子量40萬(wàn)

19、，有機(jī)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。它具有優(yōu)良的生理特性：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 -90 250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。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)面維護(hù)、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)、緩釋和控釋等。硅橡膠醫(yī)用導(dǎo)管類 .合成高分子生物資料聚四氟乙烯又名泰氟隆Teflon，熱塑性塑料，最好的耐高溫塑料，結(jié)晶熔點(diǎn)高達(dá)327，幾乎完全是化學(xué)惰性的，具有自光滑性或非粘性，不易被組織液浸潤(rùn)。主要用于人工輸尿管、膽管、氣管、喉

20、、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、加強(qiáng)皮膚、修復(fù)眼眶骨、組織引導(dǎo)再生資料、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。.生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬資料生物無(wú)機(jī)資料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和醫(yī)用碳素資料。主要用于齒科、骨科修復(fù)和植入資料。根本都是脆性資料，容易破裂，開展方向應(yīng)向開發(fā)復(fù)合多相生物資料以及在金屬基體上加涂無(wú)機(jī)生物陶瓷涂層薄膜資料的方面引導(dǎo)。.生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬資料生物陶瓷按植入生物活體內(nèi)

21、引起的組織與資料反響，生物陶瓷分為:近于惰性的生物陶瓷，如氧化鋁生物陶瓷、氧化鋯生物陶瓷、硼硅酸玻璃；這類資料長(zhǎng)期暴露于生理環(huán)境下能堅(jiān)持穩(wěn)定。外表活性生物陶瓷，如磷酸鈣基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷；在生理環(huán)境中可經(jīng)過(guò)其外表發(fā)生的生物化學(xué)反響與組織構(gòu)成化學(xué)鍵性結(jié)合，起到了適宜新生骨堆積的生理支架作用，也就是所謂的“骨引導(dǎo)和“骨傳導(dǎo)作用?？晌招陨锾沾桑缙姿崛}生物陶瓷、硫酸鈣生物陶瓷。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，從而到達(dá)修復(fù)或交換病損組織的目的 。在臨床上生物陶瓷主要用于肌肉一骨骼系統(tǒng)的修復(fù)和交換，也可用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)、制造藥物釋放和傳送的載體。復(fù)

22、合型的生物陶瓷還可以用于制造人工腱和韌帶等。.生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬資料生物玻璃生物玻璃資料大致可分為兩類：非活性的近似惰性的和生物活性的。生物活性玻璃陶瓷植入活體后，可以與體液發(fā)生化學(xué)反響，并在組織外表生成羚基磷灰石層，故可用于人工種植牙根、牙冠、骨充填料和涂層資料。與自然骨比較，生物活性玻璃陶瓷雖然具有較高的強(qiáng)度，但韌性較差，彈性模量過(guò)高，易脆斷，在生理環(huán)境中抗疲勞性能較差，目前還不能直接用于承力較大的人工骨。.生物醫(yī)用無(wú)機(jī)非金屬資料碳素資料醫(yī)用碳素資料：具有接近于自然骨的彈性模量。醫(yī)用碳素資料疲勞性能最優(yōu)，強(qiáng)度不隨循環(huán)載荷作用而下降。無(wú)序堆垛的碳資料耐磨性理想。醫(yī)用碳素資料在生理環(huán)境中較穩(wěn)定

23、，近于惰性，具有較好的生物相容性，不會(huì)引起凝血和溶血反響，特別適宜于在生理環(huán)境中運(yùn)用。醫(yī)用碳資料已大量用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)，如人工心臟瓣膜、人工血管。還可作為金屬和聚合物的涂層資料。.雜化生物資料是由活體資料和非活體資料組成的復(fù)合體。它主要包括合成資料與生物體高分子資料或與細(xì)胞的雜化。從廣義上講，它包括一切的人工資料與生物體高分子和生理活性物質(zhì)的雜化。例如：膠原/聚乙烯醇雜化資料，可增進(jìn)組織細(xì)胞的增殖膠原/葡萄糖膜上被覆一層硅橡膠可作為人工皮運(yùn)用雜化生物資料主要包括三類：用于組織構(gòu)造資料的多糖類等生理活性物質(zhì)雜化資料以固定酶為代表的功能性雜化資料雜化細(xì)胞雜化生物資料主要用于人工胰臟、人工肝臟、人工胸腺、人工腎臟、人工皮和人工血管等。.組織工程在雜化生物資料的根底上開展的。組織工程是近年來(lái)一門新興的多學(xué)科交叉生命科學(xué)，目的是修復(fù)和再生受損組織或器官，協(xié)助病人恢復(fù)受損組織的功能，提高生活質(zhì)量，處理器官短缺和免疫抑制等問(wèn)