生物醫(yī)學(xué)材料是指一類(lèi)具有特殊性能、特種功能**,**用于人工器官、外科修復(fù)、理療康復(fù)、診斷、治療疾患,而對(duì)人體組織不會(huì)產(chǎn)生不良影響的材料。目前,各種合成材料、天然高分子材料、金屬和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各種復(fù)合材料,其制成品都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于臨床和科研。 一般而言,臨床醫(yī)學(xué)對(duì)生物醫(yī)學(xué)材料有以下基本的要求: ☆ 無(wú)毒性,不致癌,不致畸,不引起人體細(xì)胞的突發(fā)和組織細(xì)胞的反應(yīng); ☆ 與人體組織相容性好,不引起中毒、溶血凝血、發(fā)熱和過(guò)敏等現(xiàn)象; ☆ 化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,抗體液、血液及酶的作用; ☆ 具有與天然組織相適應(yīng)的物理機(jī)械特性; ☆ 針對(duì)不同的使用目的具有特定的功能。 根據(jù)材料屬性,可植入人體的生物醫(yī)學(xué)材料大致可以分為以下幾種: 1、生物醫(yī)學(xué)金屬材料 醫(yī)用金屬材料(biomedical Metallic Materials)是作為生物醫(yī)學(xué)材料的金屬或合金,具有很高的機(jī)械強(qiáng)度和抗疲勞特性,是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料,主要有鈷合金(Co-Cr-Ni)、鈦合金(Ti-6Al-4V)和不銹鋼的人工關(guān)節(jié)和人工骨。鎳鈦形狀記憶合金具有形狀記憶的智能特性,能夠用于矯形外科、心血管外科。 2、生物醫(yī)學(xué)高分子材料 生物醫(yī)學(xué)高分子材料(Biomedical Polymer)有天然的和合成的兩種,發(fā)展最快的是合成高分子醫(yī)用材料。通過(guò)分子設(shè)計(jì),可以獲得很多具有良好物理機(jī)械性和生物相容性的生物材料。其中軟性材料常用作人體軟組織如血管、食道和指關(guān)節(jié)等的代用品;合成的硬材料可以用作人工硬腦膜、籠架球形的人工心臟瓣膜的球形閥等;液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅橡膠可以用作注入式組織修補(bǔ)材料。 3、生物醫(yī)學(xué)無(wú)機(jī)非金屬材料或生物陶瓷 生物陶瓷(Biomedical Ceramics)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括兩類(lèi):(1)惰性生物陶瓷(如氧化鋁、醫(yī)用碳素材料等),這類(lèi)材料具有較高的強(qiáng)度,耐磨性能良好,分子中的鍵力較強(qiáng)。(2)生物活性陶瓷(如羥基磷灰石和生物活性玻璃等),這類(lèi)材料具有能在生理環(huán)境中逐步降解和吸收,或與生物機(jī)體形成穩(wěn)定的化學(xué)鍵結(jié)合的特性,因而具有極為廣闊的發(fā)展前景。 4、生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料 生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料(Biomedical Composites)是由兩種或兩種以上不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)學(xué)材料,主要用于修復(fù)或替換人體組織、器官或增進(jìn)其功能以及人工器官的制造。其中鈦合金和聚乙烯組織的假體常用作關(guān)節(jié)材料;碳—鈦合成材料是臨床應(yīng)用良好的人工股骨頭;高分子材料與生物高分子(如酶、抗源、抗體和激素等)結(jié)合可以作為生物傳感器。 5、生物醫(yī)學(xué)衍生材料 生物醫(yī)學(xué)衍生材料(Biomedical Derived Materials)是經(jīng)過(guò)特殊處理的天然生物組織形成的生物醫(yī)學(xué)材料,是無(wú)生物活力的材料,但是由于具有類(lèi)似天然組織的構(gòu)型和功能,在人體組織的修復(fù)和替換中具有重要作用,主要用作皮膚掩膜、血液透析膜、人工心臟瓣膜等。 目前大量用于醫(yī)療器械(植入器械、體外循環(huán)系統(tǒng)等)的生物醫(yī)學(xué)材料主要有包括醫(yī)用高分子、金屬、陶瓷等在內(nèi)的20余種。利用現(xiàn)有的生物醫(yī)學(xué)材料,已開(kāi)發(fā)出許許多多的醫(yī)用植入體和人工器官等,主要包括: △ 心臟和心血管系統(tǒng)(起搏器、心臟瓣膜、人造血管、導(dǎo)管和分流管等); △ 矯形外科(人工關(guān)節(jié)、骨板、骨螺釘?shù)葍?nèi)固定器械、骨缺損填充或修復(fù)體、脊柱和脊柱融合器械、功能化模擬神經(jīng)肌肉和人工關(guān)節(jié)軟骨等); △ 整形外科(顱、頜面、耳、鼻等修復(fù)體和人工乳房等); △ 軟組織修復(fù)(人工尿道、人工膀胱和腸、體內(nèi)、外分流管、人工氣管、縫線(xiàn)和組織粘合修補(bǔ)材料等); △ 牙科(牙種植體、牙槽骨替換、增高和充填劑等); △ 感覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)(人工晶體、接觸鏡、神經(jīng)導(dǎo)管、中耳修復(fù)體、經(jīng)皮導(dǎo)線(xiàn)、重建聽(tīng)力和視力修復(fù)體等); △ 藥物和生物活性物質(zhì)控釋載體。 可以植入人體的材料,您現(xiàn)在了解了嗎? |
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