生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀

生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀第1頁/共84頁第七章生物醫(yī)用材料第2頁/共84頁第七章生物醫(yī)用材料

第一節(jié)生物醫(yī)學(xué)材料的用途、基本特性及分類第3頁/共84頁生物醫(yī)學(xué)材料的定義

用于與生命系統(tǒng)接觸和發(fā)生相互作用的，并能對其細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行診斷治療、替換修復(fù)或誘導(dǎo)再生的一類天然或人工合成的特殊功能材料，亦稱生物材料。第4頁/共84頁生物醫(yī)用材料診斷現(xiàn)代診斷系統(tǒng)治療修復(fù)、置換、增進(jìn)組織器官功能先進(jìn)控制釋放系統(tǒng)通用生物醫(yī)用材料組織工程生物醫(yī)用材料第5頁/共84頁生物醫(yī)學(xué)材料的用途替代損害的器官或組織，例如：人造心臟瓣膜、假牙、人工血管等；改善或恢復(fù)器官功能的材料，如：隱型眼鏡、心臟起搏器等；用于治療過程，例如：介入性治療血管內(nèi)支架、用于血液透析的薄膜、藥物載體與控釋材料等。第6頁/共84頁人造牙齒第7頁/共84頁人造血管第8頁/共84頁人工心臟瓣膜第9頁/共84頁心臟起搏器第10頁/共84頁脊柱修復(fù)支架第11頁/共84頁生物醫(yī)學(xué)材料的研究內(nèi)容生物體生理環(huán)境、組織內(nèi)容、器官生理功能及其替代方法。具有特種生理功能的生物醫(yī)學(xué)材料的合成、改性、加工成型以及材料的特種生理功能與其結(jié)構(gòu)關(guān)系。材料與生物體的細(xì)胞、組織、血液、體液、免疫、內(nèi)分泌等生理系統(tǒng)的相互作用以及養(yǎng)活材料毒副作用的對策。材料滅菌、消毒、醫(yī)用安全性評價方法與標(biāo)準(zhǔn)以及醫(yī)用材料與制品生產(chǎn)管理與國家管理法規(guī)。第12頁/共84頁生物醫(yī)學(xué)材料的分類按醫(yī)用材料的來源分類：天然生物材料、合成材料。按醫(yī)用材料的性質(zhì)分類：高分子材料、金屬材料、無機非金屬材料、天然生物材料。按醫(yī)用材料在人體中的應(yīng)用部位分類：硬組織材料、軟組織材料、心血管材料、血液代用材料、分離透析材料。按醫(yī)用材料使用要求分類：非植入性材料、植入性材料、血液接觸性材料、降解和吸收性材料。第13頁/共84頁對生物醫(yī)學(xué)材料的基本要求生物相容性化學(xué)穩(wěn)定性力學(xué)條件其它要求第14頁/共84頁生物相容性對人體無毒、無刺激、無致畸、致敏、致突變或致癌作用；在體內(nèi)不被排斥，無炎癥，無慢性感染，種植體不致引起周圍組織產(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；無溶血、凝血反應(yīng)等。第15頁/共84頁化學(xué)穩(wěn)定性耐體液侵蝕，不產(chǎn)生有害降解產(chǎn)物；不產(chǎn)生吸水膨潤、軟化變質(zhì)；自身不變化。第16頁/共84頁力學(xué)條件

足夠的靜態(tài)強度，如抗彎、抗壓、拉伸、剪切等；具有適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ亢陀捕?；耐疲勞、摩擦、磨損、有潤滑性能。第17頁/共84頁其它要求良好的空隙度，體液及軟硬組織易于長入；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。第18頁/共84頁第二節(jié)、生物醫(yī)用材料市場發(fā)展概況第19頁/共84頁全球生物醫(yī)用材料市場第20頁/共84頁我國生物醫(yī)學(xué)材料的生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的市場增長率高達(dá)28％(全球市場增長率20%),居全球之首。我國人工關(guān)節(jié)替換年增長率高達(dá)30％，遠(yuǎn)高于美國的4％。

----------------國家科技部資料中國生物醫(yī)用材料市場第21頁/共84頁775萬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)材料2000萬心血管病患者 --------每年需要24萬套人工心瓣膜腎衰患者 --------每年需要12萬個腎透析器……第22頁/共84頁全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場發(fā)展增長率26%增長率45%市場將達(dá)800億美元高速增長高速增長第23頁/共84頁

全球釋藥系統(tǒng)市場

（單位：億美元）全球醫(yī)藥市場全球釋藥市場銷售額全球釋藥市場份額2002年400040210%2005年7200104314%第24頁/共84頁全球釋藥系統(tǒng)細(xì)分市場13%11%12%9%9%20%2002年市場情況及預(yù)測年增長率前緣戰(zhàn)略咨詢公司(FL)市場分析報告第25頁/共84頁中國13億人口,2002年藥品市場達(dá)140億美元，按10%比例估算，其中釋藥市場為14億美元。隨著人民購買力提高，保健意識增強，今后國內(nèi)藥品市場每年將以5000萬美元幅度增加?！袊屗幨袌龅?6頁/共84頁我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5％；產(chǎn)品技術(shù)水平處于初級階段，且產(chǎn)品單一；同類產(chǎn)品與國外產(chǎn)品比，基本上屬于仿制，自主知識產(chǎn)權(quán)較少；生物醫(yī)用材料與制品70-80%要依靠進(jìn)口；產(chǎn)業(yè)正處于起步階段。生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:我國生物醫(yī)用材料的產(chǎn)業(yè)化第27頁/共84頁我國有6,000多家制藥企業(yè)，但總體上技術(shù)資源、資金力量都比不上西方制藥企業(yè)，其中控制釋放系統(tǒng)的企業(yè)僅有有限幾家。我國企業(yè)的研發(fā)投入總體很少，無法與國際制藥相比。我國的控釋制劑以研發(fā)為主，產(chǎn)業(yè)化商品少，市場上基本為進(jìn)口藥品制劑。藥物控制釋放產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:第28頁/共84頁產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向市場迅猛發(fā)展的需求—通用生物醫(yī)用材料，控制釋放系統(tǒng)，組織工程材料；加大研發(fā)力量，加強學(xué)科交叉，發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品；加強產(chǎn)-學(xué)-研的結(jié)合。第29頁/共84頁第三節(jié)、通用生物醫(yī)用材料鈦合金系列材料生物陶瓷復(fù)合化與生物活性化高分子生物材料仿生化和高性能化……第30頁/共84頁3.1金屬生物醫(yī)學(xué)材料金屬生物醫(yī)用材料必須是一類生物惰性材料，除應(yīng)具有良好的力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性和組織相容性。已應(yīng)用于臨床的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。它們主要用于骨和牙等硬組織修復(fù)和替換，心血管和軟組織修復(fù)以及人工器官制造中的結(jié)構(gòu)元件。第31頁/共84頁不銹鋼按顯微組織的特點可分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼等類型；鐵素體和馬氏體不銹鋼的主要成分是Fe、Cr、C；馬氏體不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的降低和含鉻量的增加而提高，提高含碳量的增加而提高；目前鐵素體和馬氏體不銹鋼用于醫(yī)療器械。第32頁/共84頁奧氏體不銹鋼的主加元素是Cr和Ni，具有高的塑性，易于加工變形制成各種型狀，無磁性，韌性好；奧氏體不銹鋼的生物相容性和綜合力學(xué)性能較好，得到了大量應(yīng)用；在骨科里用來制作各種人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器；在口腔科常用于鑲牙、矯正和牙根種植等各種器件的制作。第33頁/共84頁鈷基合金與不銹鋼相比，鈷基合金的鈍化膜更穩(wěn)定，耐蝕性更好，植入體內(nèi)不會產(chǎn)生明顯的組織反應(yīng)；最先在口腔科得到應(yīng)用的是鑄造鈷鉻鉬合金，20世紀(jì)30年代末又被用于制作接骨板、骨釘?shù)裙潭ㄆ餍担?0世紀(jì)50年代又成功地制成人工髖關(guān)節(jié)；20世紀(jì)60年代，為了提高鈷基合金的力學(xué)性能，又研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造鈷鉻鉬合金，并應(yīng)用于臨床；為了改善鈷基合金搞疲勞性能，于20世紀(jì)70年代又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，并在臨床中得到應(yīng)用。第34頁/共84頁鈦基合金重金屬元素離子如：Ni、Cr離子在人體組織內(nèi)含量過高時，會對人體組織產(chǎn)生一定的毒性。純鈦與鈦合金植入物很少與周圍組織反應(yīng)。采用鈦基合金則有得于進(jìn)一步提高植入金屬材料的性能；Ti與氧反應(yīng)形成的氧化膜致密穩(wěn)定，有很好的鈍化作用。因此，Ti合金具有很強的耐蝕性；Ti的密度小，比強度高，Ti合金的強度可達(dá)到很高的水平；缺點：Ti合金的磨損與應(yīng)力腐蝕較明顯；總體上看，Ti合金對人體毒性小，密度小，彈性模量接近于天然骨，是較佳的金屬生物醫(yī)學(xué)材料。第35頁/共84頁3.2生物陶瓷陶瓷是經(jīng)高溫處理工藝所全成的無機非金屬材料；其結(jié)構(gòu)中包含著鍵結(jié)合力很大的離子鍵和共價鍵，所以它不僅具有良好的機械強度、硬度，而且在體內(nèi)難溶解，不易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，便于加熱消毒，耐磨性能好，不易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，滿足種植學(xué)的要求；陶瓷成形容易，可以根據(jù)使用要求，制成各種形態(tài)和尺寸；隨著加工裝備及技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在陶瓷的切削、研磨、拋光等已是成熟的工藝。第36頁/共84頁

各類生物材料比較材料特性金屬高分子陶瓷生物相容性不太好較好很好耐侵蝕性除貴金屬外，多數(shù)不耐侵蝕，表面易變質(zhì)化學(xué)性能穩(wěn)定，耐侵蝕化學(xué)性能穩(wěn)定，耐侵蝕，不易氧化、水解耐熱性較好，耐熱沖擊受熱易變形，易老化熱穩(wěn)定性好，耐熱沖擊強度很高差很高耐磨性不太好，磨損產(chǎn)物易污染周圍組織不耐磨耐磨性好，有一定潤滑性能加工及成形性能非常好，可加工成任意形狀，延展性良好可加工性好，有一定韌性塑形性好，脆性大，無延展性第37頁/共84頁根據(jù)生物陶瓷材料與生物體組織的關(guān)系，把它們可以分為三類：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)生反應(yīng)或反應(yīng)很小，例如氧化鋁陶瓷和藍(lán)寶石、碳、氧化鋯陶瓷、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，形成化學(xué)鍵結(jié)合，系骨性結(jié)合。如羥基磷灰石等陶瓷及生物活性玻璃，生物活性微晶玻璃；可被吸收的生物降解陶瓷，這類陶瓷在生物體內(nèi)可被逐漸降解，被骨組織吸收，是一種骨的重建材料，例如磷酸三鈣等。第38頁/共84頁各種生物陶瓷在臨床上有以下應(yīng)用：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ZrO2陶瓷、具有生物活性的表面涂層（生物活性玻璃、生物微晶玻璃）的相應(yīng)材料等；種植齒、牙齒增高：Al2O3陶瓷、氟聚合物/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；耳鼻喉代用材料：Al2O3陶瓷、生物活性玻璃及生物活性微晶玻璃、磷酸鹽陶瓷；人工肌鍵和韌帶：PLA-碳纖維復(fù)合材料。第39頁/共84頁人工心臟瓣膜：熱解碳涂層（搞凝血，摩擦系數(shù)?。?；可供組織長入的涂層（心血管、矯形、牙、額面修復(fù)），多用Al2O3陶瓷；骨的充填料。：磷酸鈣及磷酸鈣鹽粉末或顆粒；脊椎外科：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷；眼：生物玻璃、羥基磷灰石。第40頁/共84頁惰性生物材料——氧化鋁陶瓷視制造方法的不同，用于生物醫(yī)學(xué)的氧化鋁分為單晶氧化鋁、多晶氧化鋁和多孔氧化鋁三種；就多晶氧化鋁而言，只有高純度（>99.5%）、高密度（≥3.90g/cm3)、晶粒細(xì)小且均勻（平均晶粒尺寸<7μm)的氧化鋁陶瓷才能顯示出Al2O3作為生物陶瓷的優(yōu)越性，即優(yōu)良的生物相容性、摩擦系數(shù)小、耐磨損、抗疲勞、耐腐蝕等特性；同多晶氧化鋁陶瓷相比，單晶氧化鋁陶瓷的力學(xué)性能更為突出，單晶氧化鋁在C軸方向具有相當(dāng)高的抗彎強度（1300GPa），因而臨床上應(yīng)用于負(fù)重大、耐磨要求高的部位，但其加工比較困難。第41頁/共84頁氧化鋁也存在幾個問題：1、與骨不發(fā)生化學(xué)結(jié)合，時間一長，與骨的固定會發(fā)生松馳；2、機械強度不十分高；3、楊氏模量過高（380GPa）；4、摩擦系數(shù)、磨耗速度不低；采用多孔氧化鋁則可較好的解決氧化鋁陶瓷與骨頭結(jié)合不好而使植入體固定，保證了植入物與骨頭的良好結(jié)合。但這樣會降低陶瓷的機械強度，多孔氧化鋁陶瓷的強度隨空隙率的嗇而急劇降低。因此，只能用于不負(fù)重或負(fù)重輕的部位；為改善多孔氧化鋁陶瓷植入體的強度，可采用將金屬與氧化鋁復(fù)合的方法，在金屬表面形成多孔性氧化鋁薄層，這種復(fù)合材料既能保證強度、又能形成多孔性；空隙大小對骨長入十分重要，孔徑為10~40μm時，只有組織長入，而沒有骨質(zhì)長入。當(dāng)孔徑在75~100μm時，則連接組織長入。骨質(zhì)完全長入的孔徑為100~200μm。第42頁/共84頁碳素材料碳材料在1967年被開發(fā)并用做生物材料；碳素材料質(zhì)輕而且具有良好的潤滑性和抗疲勞特性，彈性模數(shù)與致密度與人骨的大致相同；碳材料的生物相容性好，特別是抗凝血性佳，與血細(xì)胞中的元素相容性極好，不影響血漿中的蛋白質(zhì)和酶的活性；碳素材料在人體內(nèi)不發(fā)生反應(yīng)和溶解，生物親和良好，耐蝕，對人體組織的力學(xué)刺激小。第43頁/共84頁可吸收生物陶瓷可吸收生物陶瓷植入人體后材料逐漸被吸收，同時新生骨逐漸長入而替代之；生物降解可吸收生物陶瓷在生物醫(yī)學(xué)上的主要應(yīng)用為臉部和額部的骨缺損、填補牙周的空洞，還可作為藥物的載體；最早應(yīng)用的生物降解材料是石膏，石膏的相容性雖好，但吸收速度太快，通常在新骨未長成就消耗殆盡而造成塌陷；目前廣泛使用的生物降解陶瓷材料為β-磷酸三鈣，依據(jù)材料物理化學(xué)原理，控制β-磷酸三鈣的萬分組成和微觀結(jié)構(gòu)，可以制備出不同降解速度的可吸收生物陶瓷材料。第44頁/共84頁生物活性陶瓷包括各種生物活性玻璃及羥基磷灰石等磷酸鹽材料；羥基磷灰石簡稱HA，因為HA占人體骨組成的70%~80%，所以修復(fù)骨組織HA較金屬和聚合物具有更好的效果；HA植入骨組織后，通過外延生長和骨產(chǎn)生牢固的化學(xué)鍵結(jié)合，即骨性結(jié)合；在生物體中，與骨組織形成緊密的化學(xué)鍵結(jié)合層，這種鍵結(jié)合層能阻擋種植體材料被腐蝕，具有極好的耐久力抗疲勞性能。第45頁/共84頁生物活性玻璃陶瓷又稱為生物活性微晶玻璃，這是一類含有磷灰石微晶相的陶瓷材料；這類材料能與自然骨形成化學(xué)鍵結(jié)合；生物活性玻璃陶瓷的制備工藝較簡單，首先是通過混料和熔化得到均質(zhì)玻璃熔體，然后根據(jù)對制品性能的要求選擇不同的成型方式制成植入體如澆注成型法、粉末燒結(jié)法；在臨床實踐上，生物玻璃已成功地用于做聽骨、胯骨、脊椎及骨的填充物；通過磷灰石層與骨的結(jié)合，是生物活性材料的本質(zhì)。第46頁/共84頁可治療癌癥的生物陶瓷生物陶瓷不僅可用來替代損傷的組織，還可以通過原位殺死癌細(xì)胞，消除被損傷的組織使其康復(fù)，而不必切除受損害的組織；生物陶瓷的生物相容性與鐵磁性，可作為治療癌的熱源；例如，由LiFe3O5和α-Fe2O3與Al2O3-SiO2-P2O5玻璃體復(fù)合材料制得的高密度玻璃具有熱磁性。將上述玻璃微珠注射在腫瘤的周圍，并置于頻率10kHz，磁場強度達(dá)500Oe的交變磁場中，通過磁滯損失，使腫瘤部位加熱到43℃以上，達(dá)到有效治療癌癥，并且骨組織的功能和開頭均得到恢復(fù)。第47頁/共84頁4.3生物醫(yī)用高分子材料指用于生物體或治療過程的高分子材料按來源可分為天然高分子材料和人工合成高分子材料優(yōu)點：強度與硬度較低，可作為軟組織替代物；不發(fā)生生理腐蝕；制作上易于成型缺點：可能會因體液或血液中的多種離子、蛋白質(zhì)和酶的作用而導(dǎo)致聚合物斷鏈、降解；耐磨損、蠕變等性能也不如金屬材料第48頁/共84頁用于人工器官和植入體的高分子材料在醫(yī)學(xué)上高分子材料不僅被用來修復(fù)人體損傷的組織和器官，恢復(fù)其功能，而且還可以用來制作人工器官來取代全部或部分功能；用醫(yī)用高分子材料制成的人工心臟可在一定時間內(nèi)代替自然心臟的功能，成為心臟移植前的一項過渡措施；人工腎可維持腎病患者幾十年的生命；用有機玻璃修補損傷的顱骨已得到廣泛采用；用高分子材料制的隱形眼鏡片，既矯正了視力又美觀方便。第49頁/共84頁用途材料用途材料肝臟賽璐珞、PHEMA心臟嵌段聚醚氨酯彈性體、硅橡膠肺硅橡膠、聚丙烯空心纖維人工紅血球全氟烴胰臟丙烯酸酯共聚物膽管硅橡膠腎臟鈾氨法等再生纖維素、醋酸纖維素、聚丙烯腈等關(guān)節(jié)、骨超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、尼龍、硅橡膠腸胃片段硅氧烷類皮膚火棉膠、涂有聚硅酮的尼龍織物、聚酯人工血漿羥乙基淀粉、聚乙烯吡咯酮血管聚酯纖維、聚四氟乙烯、SPEU角膜PMMA、PHEMA、硅橡膠耳及耳膜等硅橡膠、丙烯酸基有機玻璃、聚乙烯玻璃體硅油（PVC、聚亞胺酯）喉頭聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯氣管聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維面部修復(fù)丙烯酸基有機玻璃食道聚硅酮、聚氯乙烯（PVC）鼻硅橡膠、聚乙烯乳房硅聚酮腹膜聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維尿道硅橡膠、聚酯纖維縫合線聚亞胺酯醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的部分高分子材料第50頁/共84頁人工關(guān)節(jié)例如：德國產(chǎn)品UHMWPE材料ISO5834-2ASTMF648可用為人工關(guān)節(jié)、人工骨骼植入人體極低的能耗……第51頁/共84頁珊瑚骨修復(fù)材料第52頁/共84頁代表性通用生物醫(yī)用材料產(chǎn)品及公司產(chǎn)品公司Tritan鈦鑄造金屬DentaurumInpringen,GeEFUCERA-A義齒YamahachiDentalMFGCo.,JP珊瑚骨移植物InterporeInternational,Irvine,CA,USA生物工程膠原基質(zhì)FortaPerm,FortaGenOrganogenesisInc.,Massa,USA酪氨酸衍生聚碳酸酯IntergraLifeScience,NJ,USAOxinium*,Accuris*膝關(guān)節(jié)Smith&Nephew,UKSynergyTM脊柱修復(fù)支架InterporeCrossInternationalInc.,USA第53頁/共84頁第四節(jié)、組織工程用生物材料組織和器官損傷或缺陷常規(guī)治療:移植(人或異種移植)外科修復(fù)人工假體、機械裝置第54頁/共84頁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。第55頁/共84頁組織工程的位置異體細(xì)胞異體組織合成材料生體源材料免疫隔離膜自體細(xì)胞人工細(xì)胞外基質(zhì)(ECMs)生長因子載體器官移植人工器官雜化人工器官(生物)組織重建置換外科重建外科組織工程再生醫(yī)學(xué)第56頁/共84頁組織工程相關(guān)材料與技術(shù)材料技術(shù)人工細(xì)胞外基質(zhì)大量細(xì)胞分離、培養(yǎng)、保存技術(shù)細(xì)胞生長因子釋放載體細(xì)胞共培養(yǎng)或分化技術(shù)免疫隔離膜材（水凝膠）細(xì)胞生長因子生產(chǎn)技術(shù)確保空間用膜控制釋放技術(shù)生物降解材料生物系統(tǒng)技術(shù)細(xì)胞組建材料功能評價技術(shù)第57頁/共84頁人工皮膚Silastic---EpidermalMembrane---DermalIntegra第58頁/共84頁治療過程Source:IntegraLifeSciencesCorporation第59頁/共84頁Source:IntegraLifeSciencesCorporation第60頁/共84頁雙層人工皮膚Apligraf第61頁/共84頁組織工程人工骨缺損修復(fù)示意圖第62頁/共84頁第63頁/共84頁代表性組織工程產(chǎn)品及公司產(chǎn)品公司Thanscyte皮膚取代物，Dermagraft皮服移植物AdvancedTissueScience，LaJolle，CA，USATerudermis雙層人工真皮Tervmo，JapanApligraf雙層人工皮膚NovartisPharmaceuticalsCorporation

Cartice軟骨修復(fù)產(chǎn)品GenzymeBiosurgery，Cambridge，MA，USAOP-1骨生長因子CurisCambridge，MA,USA用于泌尿和婦科重建產(chǎn)品Dermalogen&DermoplantCoolagenesis,Beverly,MA,USA第64頁/共84頁第五節(jié)、先進(jìn)控制釋放載體材料藥物控制釋放目的使藥物在需要時間和時間間隔內(nèi)對需要劑量釋放至所需部位，防止藥物失活。第65頁/共84頁藥物的控制釋放體系簡稱DDS，就是能夠在固定的時間內(nèi)，按照預(yù)定的方向向體內(nèi)或體內(nèi)某部位釋放藥物，并且在一段時間內(nèi)使藥物的濃度維持在一定的水平；藥物釋放的方式有多種常見的有儲存器型DDS、基材型DDS；儲存器型DDS是將藥物微粒包裹在高分子膜材里，藥物微粒的大小可根據(jù)使用的目的調(diào)整，粒徑可從微米到納米；基材型DDS則是將藥物包埋于高分子基材中，此時藥物的釋放速率和釋放分布可通過基材的形狀、藥物在基材中的分布以及高分子材料的化學(xué)、物理和生物學(xué)特性控制。第66頁/共84頁第67頁/共84頁用于藥物釋放的高分子材料常用的有水凝膠、生物降解聚合物、脂質(zhì)體等常見的水凝膠有聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷或聚乙二醇等合成材料及一些天然水凝膠水凝膠的生物相容性好，孔隙分布可控，能實現(xiàn)深漲控制釋放機理脂質(zhì)體主要是由卵磷脂的殼富集組成的高度有序裝配體在水中，脂質(zhì)雙分子膜閉合成裝配體，形成脂質(zhì)體，其結(jié)構(gòu)與生體膜類似。在脂質(zhì)體內(nèi)部，脂質(zhì)分子的疏水性長鏈富集，可內(nèi)包各種低極性物質(zhì)；第68頁/共84頁在脂質(zhì)體表面，脂質(zhì)分子的親水基富集。利用脂質(zhì)雙分子膜的外層和內(nèi)層性質(zhì)不同，可用來控釋各種生理活性物質(zhì)固脂質(zhì)體可生物降解，易于制備，而且能負(fù)載許多脂質(zhì)和水溶性藥物，固脂質(zhì)體是有效的藥物載體第69頁/共84頁控制釋放的生物活性物質(zhì)半衰期短、毒副作用大的藥物蛋白質(zhì)和多肽藥物基因和疫苗……第70頁/共84頁控釋藥物的劑型與技術(shù)口服注射制劑植入制劑噴霧劑經(jīng)皮給藥粘膜貼劑……緩釋技術(shù)靶向技術(shù)納米技術(shù)智能控制釋放……第71頁/共84頁口服緩釋片劑、膠囊第72頁/共84頁植入型藥物緩釋棒第73頁/共84頁靶向納米微球細(xì)胞表面受體靶向,脂質(zhì)體抑制腫痛在體內(nèi)生長

(C.A.