生物醫(yī)用材料課件

整容版生物醫(yī)學(xué)材料與器官制造生物醫(yī)學(xué)工程2013年11月25日姓名：劉青青目錄頁3生物醫(yī)用材料的發(fā)展、機遇與挑戰(zhàn)2生物材料的分類及應(yīng)用1生物醫(yī)用材料概念及特點1）生物相容性生物相容性主要包括血液相容性、組織相容性。材料在人體內(nèi)要求無不良反應(yīng)，不引起凝血、溶血現(xiàn)象，活體組織不發(fā)生炎癥、排斥、致癌等。（2）力學(xué)性能材料要有合適的強度、硬度、韌性、塑性等力學(xué)性能以滿足耐磨、耐壓、抗沖擊、抗疲勞、彎曲等醫(yī)用要求。3）耐生物老化性能材料在活體內(nèi)要有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，能夠長期使用，即在發(fā)揮其醫(yī)療功能的同時要耐生物腐蝕、耐生物老化。（4）成形加工性能容易成形和加工，價格適中。特點目錄頁3生物醫(yī)用材料的發(fā)展、機遇與挑戰(zhàn)1生物醫(yī)用材料定義及發(fā)展概況2生物材料的分類及應(yīng)用醫(yī)用金屬材料醫(yī)用無機材料醫(yī)用高分子材料醫(yī)用復(fù)合材料屬性使用部位硬組織材料軟組織材料心血管材料血液代用材料分離、過濾、透析膜材料來源功能自體組織同種異體器官及組織異種器官及組織天然生物材料人工合成材料硬組織相容性材料軟組織相容性材料血液相容性材料生物降解材料生物醫(yī)學(xué)材料分類分類2全球生物醫(yī)用材料市場市場2人造器官應(yīng)用人工器官是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)中一門新的學(xué)科。它主要研究模擬人體器官的結(jié)構(gòu)和功能，用人工材料和電子技術(shù)制成部分或全部替代人體自然器官功能的機械裝置和電子裝置。當(dāng)人體器官病損而用常規(guī)方法不能醫(yī)治時，有可能給病人使用一個人工制造的器官來取代或部分取代病損的自然器官，補償或修復(fù)或輔助其功能。CompanyLOGO3500年前2500年前1851年20世紀(jì)那時的古埃及人就開始利用棉纖維、馬鬃作縫合線縫合傷口；中國和埃及的墓葬中就發(fā)現(xiàn)有假牙、假鼻和假耳。人類很早就用黃金來修復(fù)缺損的牙齒，并沿用至今。1851年發(fā)明了天然橡膠的硫化方法后，有人采用硬膠木制作了人工牙托的顎骨20年代出現(xiàn)用高分子材料制造人造器官，70年代，人工晶體、角膜、骨、人工腎臟、心臟等相繼成功誕生人造器官發(fā)展史1.耐生物老化性。對于長期植入的醫(yī)用高分子材料，生物穩(wěn)定性要好，但對于暫時植入的醫(yī)用高分子材料，則要求能夠在確定時間內(nèi)降解為無毒的單體或片斷，通過吸收、代謝過程排出體外。2.物理和力學(xué)穩(wěn)定性。針對不同的用途，在使用期內(nèi)醫(yī)用高分子材料的強度、彈性、尺寸穩(wěn)定性、耐曲撓疲勞性、耐磨性應(yīng)適當(dāng)。對于某些用途，還要求具有界面穩(wěn)定性。3.易于加工成型。4.材料易得，價格適當(dāng)。5.便于消毒滅菌。材料要求1對醫(yī)用高分子材料本身性能的要求2、對醫(yī)用高分子材料的人體效應(yīng)的要求材料要求主要是生物相容性生物相容性是描述生物醫(yī)用材料與生物體相互作用情況的概念。如果說某種材料的生物相容性好，是指這種材料能夠與肌體相互適應(yīng)，即材料對肌體沒有顯著或嚴重的不良反應(yīng)，肌體也不引起材料性能的改變。生物相容性包括血液相容性、組織相容性和生物降解吸收性。生物降解吸收性指材料在活體環(huán)境中可發(fā)生速度能控制的降解，并能被活體在一定時間內(nèi)自行吸收代謝或排泄。按照在生物體內(nèi)降解方式可分為水解型和酶解型兩種。材料要求3、生物降解吸收性要防止在醫(yī)用高分子材料生產(chǎn)、加工工程中引入對人體有害的物質(zhì)。1.嚴格控制用于合成醫(yī)用高分子材料的原料的純度，不能代入有害雜質(zhì)，重金屬含量不能超標(biāo)。2.醫(yī)用高分子材料的加工助劑必須是符合醫(yī)用標(biāo)準(zhǔn)。3.對于體內(nèi)應(yīng)用的醫(yī)用高分子材料，生產(chǎn)環(huán)境應(yīng)當(dāng)具有適宜的潔凈級別。材料要求1對醫(yī)用高分子材料生產(chǎn)與加工的要求目錄頁1生物醫(yī)用材料定義及發(fā)展概況2生物材料的分類及應(yīng)用3生物醫(yī)用材料的發(fā)展、機遇與挑戰(zhàn)中國人工器官的供求狀況發(fā)展概況

國內(nèi)體內(nèi)植入生物醫(yī)用材料制品的市場需求國內(nèi)常用生物醫(yī)用材料制品的市場需求根據(jù)2007年統(tǒng)計的數(shù)據(jù)，國際生物醫(yī)用材料及其醫(yī)用植入器械等制品占醫(yī)療器械產(chǎn)品市場的份額大于40％，而在我國只占市場比例約17％，其中技術(shù)含量高的產(chǎn)品90％以上依靠進口。2012年2月，工信部發(fā)布《新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，生物醫(yī)用材料專項工程成為其中被重點支持發(fā)展的新材料產(chǎn)業(yè)之一。規(guī)劃預(yù)計到2015年，我國將需要人工關(guān)節(jié)50萬套/年、血管支架120萬個/年，眼內(nèi)人工晶體100萬個/年，醫(yī)用高分子材料、生物陶瓷、醫(yī)用金屬等材料需求將大幅增加。國家的政策扶植國家科學(xué)、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個重點領(lǐng)域1、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展（973)計劃、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863）、科技攻關(guān)計劃、星火計劃、火炬計劃、科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金、國家重點新產(chǎn)品計劃；國家自然科學(xué)基金面上、重點與重大項目；國家計委高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化新材料專項，國家工程中心；國家教育部科技基礎(chǔ)項目。2、國家中長期規(guī)劃的第8（人口與健康），13（戰(zhàn)略高技術(shù)與高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化），14（基礎(chǔ)科學(xué)）三個專題中均有生物醫(yī)用材料領(lǐng)域相關(guān)內(nèi)容。市場：社會老齡化對生物醫(yī)用材料的要求心血管、腦血管、癌癥、艾滋病等的治療常見病和傳染性疾病的預(yù)防與治療競爭：市場競爭、產(chǎn)業(yè)發(fā)展與高新技術(shù)及產(chǎn)品性價比技術(shù)：安全功能組織相容性機遇與挑戰(zhàn)機遇與挑戰(zhàn)學(xué)科交叉融合角度構(gòu)思生物醫(yī)用材料，形成學(xué)科交叉平臺