《材料科学与人类文明-生物材料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《材料科学与人类文明-生物材料（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、生物材料,2,中国生物材料委员会“(Chinese Committee For Biomaterials, 缩写为CCBM,成立于1996年，由中国材料研究学会、中国生物医学工程学会、等10个与生物材料相关的全国学会派出代表组成，挂靠依托于四川大学的国家生物医学材料工程技术研究中心。,3,生物材料,隐形眼睛,假牙,人造心脏,4,生物材料(biomaterials)： 是一种与生物系统相互接触后可以对生物体的组织、器官或功能进行诊断、治疗、可增强或可替代的材料。,因此，生物材料学是研究生物材料及其与生物环境相互作用的科学，包括材料力学性能或植入表面改性等与材料学相关的内容，以及免疫、毒理和创伤修
2、复过程等生物学内容。,生物材料定义：,5,生物材料的分类,按照研究对象和使用目的的不同，可将生物材料分为三种： 一是天然生物材料，这是一类在生物过程中形成的材料，如棉、麻、蚕丝、贝壳等； 二是生物医用材料，指植入活体内能有某种生物学功能的材料，如制作各种人工器官的材料； 三是仿生和组织工程材料，它是生物材料学与化学、工程学交叉的部分，包括各种仿生材料、智能材料和组织工程材料。,6,按生物材料的属性分类： 天然生物材料再生纤维、胶原、透明质酸、甲壳素等。 合成高分子生物材料硅橡胶、聚氨脂及其嵌段共聚物、涤纶、尼龙、聚丙烯腈、聚烯烃 医用金属材料不锈钢、钛及钛合金、钛镍记忆合金等 无机生物医学材料
3、碳素材料、生物活性陶瓷、玻璃材料 杂化生物材料指来自活体的天然材料与合成材料的杂化，如胶原与聚乙烯醇的交联杂化等 复合生物材料用碳纤维增强的塑料，用碳纤维或玻璃纤维增强的生物陶瓷、玻璃等,7,表1.1 部分合成材料和经过修饰过的天然材料在医疗上的应用,8,1-4 材料的生物性能,材料的生物性能包括两个方面： 一是材料反应，即材料在生物活体中的响应。主要包括材料在生物环境中被腐蚀、吸收、降解、磨损和失效的情况。 生物系统对材料也可能产生积极作用，如新骨长入多孔陶瓷中的孔隙而对其补强增韧。,9,宿主反应,二是宿主反应，即生物医学材料存留于生物系统期间所引起的活体系统对材料的反应。包括材料植入部位的
4、邻近组织对材料的局部反应，以及远离材料植入部位的组织、器官，乃至整个活体系统对材料的全身反应。 宿主反应是由于构成材料的元素、分子或其他降解产物（如微料、碎片等）在生物环境的作用下，被释入邻近组织乃至整个活体系统而造成的；或来源于材料制品对组织的机械、电化学或其他刺激作用。,10,生物体对生物材料的响应宿主反应,A: 血液反应1、血小板血栓；2、凝血系统激活；3、纤溶系统激活；4、溶血反应；5、白细胞反应；6、细胞因子反应；7、蛋白粘附；,B: 免疫反应1、补体激活；2、体液免疫反应（抗原抗体反应）；3、细胞免疫反应。,C: 组织反应1、炎症反应；2、细胞粘附3、细胞增殖（异常分化）4、形成蘘
5、膜5、细胞质的转变,（1）生物学反应,11,（2）生物体对生物反应的变化,1.急性全身反应过敏、毒性、溶血、发热、神经麻痹等 2. 慢性全身反应毒性、致畸、免疫、功能障碍等 3. 急性局部反应炎症、血栓、坏死、排异等 4. 慢性局部反应致癌、钙化、炎症、溃疡等,12,各类生物材料比较,13,生物材料的发展趋势,生物材料的开发和研究已逐步转向 复合型 杂化型 功能型：指在生理环境下表现为特殊功能的材料，如，形状记忆材料，组织引导再生（Guided Tissue Regeneration，GTR）材料。,14,生物材料的发展趋势,智能型：指能模仿生命系统，同时具有感知和驱动双重功能的材料。感知、反馈和响应是该材料的三大要素。将高新技术、传感器和执行元件与传统材料结合在一起，赋予材料新的性能，使无生命的材料具有越来越多的生物特性。 当前国内外生物材料开发研究的主要趋势，是致力于提高材料的生物相容性和生物安全性，致力于开发生物相容性好、更能适应人体生理需要的新材料。,
