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24

2020

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生物医学材料的基本要求

生物医学材料是指一类具有特殊性质和功能的材料,可用于人造器官,外科手术修复,物理治疗和康复,诊断和疾病治疗,而不会对人体组织产生不利影响。现在各种合成材料和天然高分子材料。


生物医学材料是指一类具有特殊性质和功能的材料,可用于人造器官,外科手术修复,物理治疗和康复,诊断和疾病治疗,而不会对人体组织产生不利影响。现在各种合成材料和天然高分子材料。

生物医学材料是指一类具有特殊性质和功能的材料,可用于人造器官,外科修复,物理治疗和康复,诊断和疾病治疗,而不会对人体组织产生不利影响。现在,各种合成材料和天然高分子材料,金属和合金材料,陶瓷和碳材料以及各种复合材料,其制造的产品已广泛用于临床和科学研究。

生物医学材料的分类

通常,临床医学对生物医学材料具有以下基本要求:无毒,无致癌,无致畸性,并且不会引起突然的细胞死亡和组织细胞反应;与人体组织良好的相容性,不会引起中毒,溶血,凝血,发烧和过敏;稳定的化学性质,抗体液,血液和酶;与天然组织相容的物理和机械性能;针对不同目的的特定功能。

根据材料特性,生物医学材料大致可分为以下几种:

1. 生物医学金属材料生物医学金属材料是用作生物医学材料的金属或合金。它们具有很高的机械强度和抗疲劳性能。合金(Co-Cr-Ni),钛合金(Ti-6Al-4V)和不锈钢的人工关节和人工骨骼。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性,可用于整形外科和心血管外科。

2. 生物医学聚合物材料生物医学聚合物既有天然形式也有合成形式,增长最快的是合成聚合物医学材料。通过分子设计,可以获得具有良好物理机械性能和生物相容性的许多生物材料。其中,软质材料常被用作人类软组织的替代品,例如血管,食道和指关节。合成硬质材料可用作人造硬脑膜,笼形人造心脏瓣膜的球形阀等。硅橡胶可用作注射组织修复材料。

3. 生物医学无机非金属材料或生物陶瓷(生物医学陶瓷)具有化学稳定性,并具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两大类:(1)惰性生物陶瓷(例如氧化铝,医用碳材料等),具有高强度,良好的耐磨性和强的分子结合强度。 (2)生物活性陶瓷(如羟基磷灰石,生物活性玻璃等),具有在生理环境中能逐渐降解吸收的特性,或与生物体形成稳定的化学键的特性,因此具有极其广阔的应用前景。前景。

4. 生物医学复合材料生物医学复合材料是由两种或更多种不同材料组成的生物医学材料。它们主要用于修复或替换人体组织,器官或增强其功能和人造器官。制造业。其中,钛合金和聚乙烯组织假体通常用作关节材料。碳钛合成材料是人工股骨头,具有良好的临床应用价值;聚合物材料可以与生物聚合物(例如酶,抗源,抗体,激素等)组合作为生物传感器。

5. 生物医学衍生材料(Biomedical Derived Materials)是由经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料。它们是没有生物学活力的材料,但由于其结构和功能与天然组织相似,因此在组织修复和置换中起着重要作用,主要用作皮肤口罩,血液透析膜,人造心脏瓣膜等。

全球生物医学材料市场的主要产品

目前,用于医疗器械(植入器械,体外循环系统等)的生物医学材料主要有20种,包括12种医疗聚合物,4种金属,2种陶瓷和2种其他类型。利用现有的生物医学材料,已经开发和应用了近300种医学植入物和人造器官,主要包括:心脏和心血管系统(起搏器,心脏瓣膜,人造血管,导管和分流器等);整形外科(内固定器械,例如人工关节,骨板,骨螺钉,骨缺损的填充或修复,脊柱和脊柱融合器械,功能性模拟神经肌肉和人工关节软骨等);整形手术(颅骨,颌面部,耳朵,鼻子和其他假体以及人造乳房等);软组织修复(人造尿道,人造膀胱和肠道,内外分流管,人造气管,缝合线和组织结合修复材料等) ;牙科(牙科植入物,牙槽骨置换,增高和填充剂等);感觉神经系统(人工晶状体,隐形眼镜,神经导管,中耳修复,经皮导线,听力和视力修复等),和用于药物和生物活性物质的控释载体等等。