探究生物醫(yī)學(xué)材料的現(xiàn)狀與發(fā)展

1/1探究生物醫(yī)學(xué)材料的現(xiàn)狀與發(fā)展探究生物醫(yī)學(xué)材料的現(xiàn)狀與發(fā)展

[摘要]生物醫(yī)學(xué)材料以及良好的生物相容，耐酸性耐堿性耐腐蝕且不會破壞體內(nèi)平衡的優(yōu)良特性，正逐步替代傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)材料，受到廣泛的關(guān)注。本篇文章將就生物醫(yī)學(xué)材料的特性、分類以及生物醫(yī)學(xué)材料的特點，進行一簡單綜述，并以此為基礎(chǔ)淺談生物醫(yī)學(xué)材料的現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢。

[關(guān)鍵詞]生物醫(yī)學(xué)材料的分類，醫(yī)療器械，現(xiàn)狀，未來發(fā)展

生物醫(yī)學(xué)材料是一類有著特殊性能、特種功能的材料，能夠被應(yīng)用于人工器官替代、外科手術(shù)修復(fù)、康復(fù)理療等，并且不會對人體產(chǎn)生排異反應(yīng)的特殊材料。它是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎(chǔ)，已成為材料學(xué)科的重要分支。當(dāng)前，各種人工合成材料和天然高分子材料、金屬、陶瓷材料等各種復(fù)合材料，廣泛地應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)和科研工作，并顯示出對于傳統(tǒng)材料的無可取代的優(yōu)勢。隨著生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展和不斷突破，生物醫(yī)學(xué)材料已成為各國科學(xué)家研究和發(fā)展的熱點。

一、生物醫(yī)學(xué)材料的分類

生物材料品種豐富，分類方法很多。一般按照屬性對其進行分類包括生物醫(yī)學(xué)金屬材料，生物醫(yī)學(xué)高分子材料，生物陶瓷，生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料以及生物醫(yī)學(xué)衍生材料。

二、生物醫(yī)學(xué)材料的特性

生物醫(yī)學(xué)材料做為一種臨床醫(yī)學(xué)的替代材料，其要求和期望相對較高。首先，生物醫(yī)用材料應(yīng)具有良好的血液和組織相容性，不能出現(xiàn)凝血現(xiàn)象和排異反應(yīng)。其次，要求其能夠抗生物老化。生物體內(nèi)代謝產(chǎn)生的酸堿物質(zhì)可能會對生物材料造成一定程度的`腐蝕，因此對于長期植入的材料，要求材料的生物穩(wěn)定性高，耐體內(nèi)化學(xué)物質(zhì)腐蝕能力強，而對于短暫植入的醫(yī)學(xué)材料，則耍求在一定時間之后為可被人體吸收或代謝。最后，生物醫(yī)學(xué)材料還要求具有良好的物理機械性質(zhì)、易于加工、造價低廉，另外在消毒滅菌方面，要便于消毒滅茵，不能夠含有致癌或致畸的組分。對于不同用途的材料，其要求各有側(cè)重。

目前應(yīng)用最為成熟和廣泛的兩種生物醫(yī)學(xué)材料應(yīng)屬醫(yī)用硅橡膠和人工骨。醫(yī)用硅膠是高分子有機化合物聚硅酮的一種橡膠樣固體形態(tài),又稱二甲基硅氧烷。具有優(yōu)異的生理惰性，無毒、無味、無腐蝕、抗凝血、與機體的相容性好，能經(jīng)受苛刻的消毒條件，是美容外科中應(yīng)用較廣的生物材料.。隨著生物醫(yī)學(xué)和材料的發(fā)展，人工骨作為人為制備的生物醫(yī)用材料被植入骨內(nèi)替代骨移植，收到了不錯的臨床效果，這些人工合成或提取的植入材料生物相容性好，對骨形成具有明顯的誘導(dǎo)作用，因而受到了廣大醫(yī)生和患者的信賴。

三、生物醫(yī)學(xué)材料研究進展

有學(xué)者依據(jù)生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展歷史及材料本身的特點，將其分為三代：

20世紀(jì)初第一次世界大戰(zhàn)以前所使用的生物醫(yī)學(xué)材料歸于第一代，代表材料有石膏、各種金屬、橡膠以及棉花等物品，這些材料大都已被現(xiàn)代醫(yī)學(xué)所淘汰；第二代生物材料的發(fā)展是建立在醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)(尤其是高分子材料學(xué))、生物化學(xué)、物理學(xué)及大型物理測試技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)之上的，代表材料有羥基磷灰石、磷酸三鈣、聚羥基乙酸、聚甲基丙烯酸羥乙基酯、膠原、多肽、纖維蛋白等；第三代生物材料主要是具有促進人體自身修復(fù)和再生作用的生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料，它們一般是由具有生理“活性”的組元及控制載體的“非活性”組元所構(gòu)成，具有比較理想的修復(fù)再生效果。

生物醫(yī)用材料是材料科學(xué)與工程中新興的一門學(xué)科，其特點在于學(xué)科交叉廣泛、應(yīng)用前景廣泛。當(dāng)前，新材料、新技術(shù)、新應(yīng)用相繼出現(xiàn)，使得科學(xué)家們急切地投入這一領(lǐng)域中，生物醫(yī)學(xué)材料的研究成為當(dāng)今材料學(xué)研究最前沿的課題。生物醫(yī)學(xué)研究在于以下幾個方向：一是生物結(jié)構(gòu)及其功能的設(shè)計和改造。著重研究具有誘導(dǎo)組織分化再生出骨細胞的基底材料以及其仿生學(xué)研究；二是生物材料與植入機體之間的相互作用機制研究。從細胞和分子水平深入研究材料與特定細胞、組織之間的表面作用機制，揭示影響生物相容性原理；三是生物活性物質(zhì)的控制和釋放研究。研究可自我調(diào)控和定向釋放蛋白抗體等特異性生物活性物質(zhì)的材料；用于細胞和基因治療的聚合膜的制作技術(shù)；四是生物材料降解、吸收機制的探索。研究生物可降解、吸收材料的分子結(jié)構(gòu)和生物環(huán)境對其降解工程、降解與吸收的代謝機制。其目標(biāo)是為組織工程化、人工器官生物材料設(shè)計及藥物控釋材料的可行性提供理論支持，實現(xiàn)材料參與生命活動和構(gòu)建機體組織的目的；五是材料的制備方法學(xué)的研究。主要針對生物醫(yī)用材料的計算機輔助設(shè)計。

四、生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展前景

生物醫(yī)學(xué)作為一種新興的替代材料，以其良好的生物親和性受到廣泛的關(guān)注。生活節(jié)奏日益加快、活動時間增加和食物來源的變化等因素，使機械受傷成為一個令人關(guān)切的問題，在全世界，心腦血管疾病、癌癥、老年癡呆等發(fā)病率逐年增加，急需用于替代和修復(fù)的生物材料。隨著生物技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，不同學(xué)科交流合作日益密切，從而使制造具有完整的生物功能和生物相容性的人工器官展現(xiàn)出美好的未來。人體組織的替代和修復(fù)，將從簡單機械固定發(fā)展到再生和重建。這將是醫(yī)學(xué)界一次偉大的革命，并對生命利學(xué)和材料等學(xué)科的研究提出了更多訴求，對生物醫(yī)用材料的開發(fā)研究產(chǎn)生了極大的促進作用。所以在不久的未來，生物醫(yī)學(xué)材料必將會成為臨床上普遍使用的替代材料,而人類也將受益于新型生物材料給生活帶來的改變。

五、國內(nèi)生物醫(yī)學(xué)材料期待新突破

目前，我國已經(jīng)形成華中（武漢）、西部（成都、西安）、華北（北京、天津）、華東（上海等）及華南等生物醫(yī)學(xué)材料的五大研發(fā)和產(chǎn)業(yè)基地。但是，國內(nèi)大約70%的生物醫(yī)學(xué)材料市場仍然被國外產(chǎn)品占據(jù)，在更高端的生物醫(yī)學(xué)材料產(chǎn)品領(lǐng)域，國外產(chǎn)品甚至占據(jù)95%以上的市場份額。要改變這種狀況在很大程度上取決于我國在生物醫(yī)學(xué)材料核心關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的突破，除產(chǎn)品創(chuàng)新外，應(yīng)特別關(guān)注材料制造技術(shù)。一旦我國在上述技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，將極大地提升我國生物醫(yī)學(xué)材料研發(fā)在國際上的地位，也將為生物醫(yī)學(xué)材料“亞洲時代”的到來注入前所未有的推動力。大力發(fā)展生物醫(yī)學(xué)材料相關(guān)方面的科研與產(chǎn)業(yè)，勢必將對我國的醫(yī)療事業(yè)帶來前所未有的突破。國家的大力扶持與鼓勵，優(yōu)秀科研人才的培養(yǎng)與儲備，缺一不可。身為當(dāng)代大學(xué)生，應(yīng)當(dāng)從自身出發(fā)，督促自己努力學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識，投身國家迫切需要發(fā)展的事業(yè)，把自己的夢想與國家的夢想緊密相連，才能最大化的實現(xiàn)自身價值。

【參考文獻】

1.《我國生物醫(yī)學(xué)材料研究期待新突破》白毅（中國醫(yī)藥