常用的生物醫(yī)學(xué)材料

常用的生物醫(yī)學(xué)材料

本節(jié)介紹幾種常用的生物醫(yī)學(xué)金屬材料、無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料、高分子生物醫(yī)學(xué)材料，以及最近受到人們普遍關(guān)注的、有望制造出具有高生理功能的人工器官的雜化生物醫(yī)學(xué)材料。

本節(jié)介紹幾種常用的生物醫(yī)學(xué)金屬材料、無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料、高分子生物醫(yī)學(xué)材料，以及最近受到人們普遍關(guān)注的、有望制造出具有高生理功能的人工器官的雜化生物醫(yī)學(xué)材料。一、生物醫(yī)學(xué)金屬材料

金屬材料是生物醫(yī)學(xué)材料中應(yīng)用最早的。由金屬具有較高的強(qiáng)度和韌性，適用于修復(fù)或換人體的硬組織，早在一百多年前人們就已用貴金屬鑲牙。隨著抗腐蝕性強(qiáng)的不銹鋼、彈性模量程骨組織接近銅鐵合金，以及記憶合金材料、復(fù)合材料等新型生物醫(yī)學(xué)金屬材料的不斷出現(xiàn)，其應(yīng)用范圍也在擴(kuò)大。生物醫(yī)學(xué)金屬材料的特殊要求和考慮

除了要具備前面介紹的一般性要求，生物醫(yī)學(xué)金屬材料還有一些特殊要求及需要注意和考慮的問(wèn)題。（1）抗腐蝕性 （2）毒性低或無(wú)毒性 （3）高機(jī)械性能名稱優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域貴金屬貴金屬及其合金的耐腐蝕和機(jī)械性能優(yōu)良生物相容性差牙科修復(fù)材料，制作植入體內(nèi)的器件的電極和導(dǎo)線材料，磁性鉑用于眼臉功能的修復(fù)。不銹鋼易加工，價(jià)格低不銹鋼耐腐蝕性和機(jī)械性能不如鈷基合金體內(nèi)植入的陰性對(duì)照材料，接骨板、骨螺釘、齒冠、齒科矯正器具等。鈷基合金可鍛可鑄，機(jī)械性能好硬度有硬，中，軟之分價(jià)格高，加工難、應(yīng)用不夠普及常用來(lái)制作人工關(guān)節(jié)的金屬間華東聯(lián)接。鈦和鈦合金質(zhì)輕強(qiáng)度高，生物相容性好及記憶效應(yīng)，抗疲勞性及耐腐蝕性好價(jià)格高昂用于齒科、骨科。人工齒齦，人工下顎骨、顱骨修復(fù)網(wǎng)支撐、心臟瓣膜支架等眾多領(lǐng)域多孔材料和復(fù)合材料性能固定牢靠，減少關(guān)節(jié)的磨損制備困難，成本高用于人工假肢、估損修復(fù)，修復(fù)肌腱、神經(jīng)和血管的鉭絲常見(jiàn)生物醫(yī)學(xué)金屬材料二、無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料

無(wú)機(jī)生物醫(yī)學(xué)材料從主要成分來(lái)看，包括生物陶瓷、生物玻璃和碳素材料。1808年就已用陶瓷來(lái)鑲牙，近20年來(lái)由于無(wú)機(jī)生物學(xué)材料性能的改善及復(fù)合材料發(fā)展的需要，這類材料的研制和應(yīng)用都有了較大的發(fā)展1、生物陶瓷

生物陶瓷由多種氧化物等燒結(jié)而成。一般可把生物陶瓷分為普通生物陶瓷、生物活性陶瓷及特殊加工生物陶瓷3類。（1）普通生物陶瓷多用于假牙制作，硬度及耐磨性優(yōu)于樹(shù)脂制品。材料的化學(xué)性質(zhì)差，生物相容性好（2）生物活性陶瓷主要成分為磷酸鈣，植入人體后可以降解吸收，由于被懷疑會(huì)引起淋巴結(jié)增生，現(xiàn)已停止對(duì)其研究（3）特殊加工生物陶瓷摻入熒光物質(zhì)的陶瓷貼片可以貼在牙齒外表增加美觀生物陶瓷制作的聽(tīng)小骨2、生物醫(yī)學(xué)玻璃和玻璃陶瓷（1）非活性生物玻璃（2）活性生物玻璃（3）羥磷灰石（HAP）材料

多用于制作人工股骨、人工齒冠、齒橋，還用于強(qiáng)磁性的玻璃陶瓷埋入腫瘤附近，通過(guò)材料在交變磁場(chǎng)作用下磁場(chǎng)下磁滯損耗發(fā)熱而殺死癌細(xì)胞，或用經(jīng)中子照射產(chǎn)生射線源的生物陶瓷的埋入治療癌癥等。這種材料生物相容性好，和骨組織結(jié)合好，成骨過(guò)程快、有利于植入物早期固定，種植成功率高。國(guó)內(nèi)外也生產(chǎn)了可進(jìn)行切削加工的生物玻璃陶瓷，國(guó)外也有制成柔順性強(qiáng)的生物玻璃纖維的研究工作報(bào)告。

HAP是人牙和骨骼的主要無(wú)機(jī)成分，1976年開(kāi)始AI合成HAP材料。HAP材料具有吸收和聚集體液中鈣離子的作用，參與體內(nèi)鈣代謝，能起到適合于新生骨沉積的生理搭橋作用，即起著股傳送作用，常制作復(fù)合人工骨，與高分子材料制成的混合材料常用做人工中耳骨等。3.碳素材料

碳是構(gòu)成生物體的重要組成元素，由于它具有極好的抗血栓性，因而碳素材料被認(rèn)為是最佳的人工心臟瓣膜材料。碳纖維束有利于生物組織依附生長(zhǎng)，經(jīng)聚乳酸浸制成人工韌帶和肌腱已用于臨床。碳纖維與高分子材料制成的復(fù)合材料用于制作假牙、人工軟骨、人工中耳骨及用于脛骨骨折固定板、頜面修復(fù)等?；钚蕴砍Ｓ糜谘簝艋牧系?。碳素材料制作的高爾夫球棍三、生物醫(yī)學(xué)高分子材料

生物醫(yī)學(xué)高分子材料種類龐大，已獲得應(yīng)用的材料品種近百種，制品近2000種。為了學(xué)習(xí)和掌握方便，我們首先介紹高分子材料醫(yī)學(xué)應(yīng)用