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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划天然生物材料论文南京理工大学生物材料结课作业论文学院:材料学院姓名：BUIDUCTHU学号：2第一部分：作业第一题：简述生物材料的发展历史？答：生物材料，又称生物医用材料，是和生物系统相作用，用以对生物体进行诊断，治疗修复和置换损坏的组织，器官或增进其功能的材料，即直接与人体接触处置和诊治的相关材料。可以是天然材料，也可以是合成材料，或是他们的结合，还可以是有生命力的或体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的材料。自从地球上出现了人类，人类就一直不断的于各种疾病作斗争，而生物材料则正
2、是人类同疾病作斗争的有力工具之一。据史料记载，早在公元前3500年，古埃及人和中国人就会利用棉花纤维和马鬃来缝合伤口，用象牙修复人体失牙。直到20世纪30年代，由于科学技术和医学的发展，特别是新型高分子材料的研究与开发，为生物材料的研究和应用提供了极大的发展空间和机遇。1939年，有机玻璃出现后，科学家们很快制造出假牙及人工骨应用于临床。1943年，赛璐珞作为透析膜制成人工肾获得成功，大大的促进了生物材料和人工器官的发展，继而出现了人工骨，人工肾，人工气管等。20世纪50年代，科学家又研制出人工尿道，人工血管，心脏起搏器，人工心肺等。20世纪70年代，羟基磷灰石，珊瑚等生物活性陶瓷问世，同时，
3、还有人工胰，人工血液也相继出现。20世纪80年代，随着生物技术的研究，人类开始将生物技术应用于研究新的生物材料，迈入21世纪，将成为具有巨大潜力的高科技新兴产业。目前，科学家一般把生物材料的发展大致经历了三代：一般将第一次世界大战以前所使用的生物材料为第一代生物医学材料。代表材料有石膏，金属，橡胶以及棉花等物品。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物医学材料的发展是建立在医学，材料科学(尤其是高分子材料学)，生物化学，物理学以及大型物理测试技术发展的基础上的，研究人员也多由材料学家和医生来担任。代表材料有羟基磷灰石，磷酸三钙，聚羟基乙酸，聚甲基丙烯酸羟乙基醋，胶原，多肤，纤维蛋白等。这
4、类材料与第一代生物医学材料一样，其研究思路仍旧是从改善材料本身的力学性能和生化性能，使其在生理环境下能够长期地替代生物组织；第三代生物医学材料是一类具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料。它是在生物体内各种细胞组织，生长因子，生长抑素及生长机制的结构和性能的基础上建立的叫，由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元构成，有较理想的修复再生效果。它通过材料之间的复合，材料与活细胞的融合，活体组织和人工材料的杂交等手段，赋予材料特异的靶向修复，治疗和促进作用，从而使病变组织大部分甚至全部由健康的再生组织取代。其中骨形态发生蛋白(bonemorphegeneticprotein，B
5、MP)材料是第三代生物医学材料中的代表。第二题:生物材料可以分为几类？试简述其性能？答：生物材料应用广泛，品种很多，其分类方法也很多。主要有以下几种分类方法：1.按材料属性分类(1)医用金属材料(biomedicalmetallicmeterials)：该类材料主要有较高的机械强度和抗疲劳性，包括不锈钢，钴基合金，钛及合金等，广泛应用于人工假体，人工关节，医疗器械等。(2)医用无机材料(biomedicalceramics)：该类材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性，主要是生物陶瓷。分为惰性生物陶瓷，如氧化铝生物陶瓷；表面生物活性陶瓷，如磷酸钙基生物陶瓷；可降解生物陶瓷，如-磷酸三钙陶瓷等。
6、(3)医用高分子材料(biomedicalpolymer)：根据来源分为天然的和合成的，天然的如多糖类，蛋白类，合成的聚氨酯，聚乙烯，聚乳酸，聚四氟乙烯等，用于人体器官，组织，关节，药物载体等。(4)医用复合材料(biomedicalcomposlite)：生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的，主要用于修复或替换人体组织，器官或增进其功能，也可用作人工器官的制造。一般可以克服单一材料的性能缺点，可获得性能更优的材料。(5)生物衍生材料(biomedicalderiedmeterials):生物医学衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织衍生而成的。经过处理的生物衍生材料是无生物活
7、性的材料，但其具有类似天然组织的构型和功能，在维持人体动态的修复和替换中具有重要作用，如皮肤掩膜，血液透析膜，人工心脏瓣膜等。2.按材料的功能分类(1)硬组织相容性材料：主要用于生物机体的关节，牙齿及其他骨组织；(2)软组织相容性材料：主要用于人工皮肤，人工气管，人工食道等；(3)血液相容性材料：主要用于人工血管，人工心脏，血浆分离膜，血液灌流用吸附剂，细胞培养基材等；(4)生物降解材料：主要用于吸收型缝合线，药物载体，愈合材料，粘合剂以及组织缺损用修复材料。3.按材料来源分类可分为:自体组织(如人体听骨，血管等替代组织)；同种异体器官及组织(如不同人体之间的器官移植)；异种器官及组织(如动物
8、骨，肾替换人体器官)；天然生物材料(如动物骨胶原，甲壳素，珊瑚等)；人工合成材料：(如各种人工合成的新型材料)。4.按使用部又可分为:硬组织材料(骨，牙齿用材)；软组织材料(软骨，脏器用材料)；心血管材料(心血管以及导管材料)；血液代用材料(人工红血球，血浆等)；分离，过滤，透析膜材料(如血液净化，肾透析以及人工肺气体透过材料等)。由于生物材料主要在生物体内应用，所以必须具有特殊的性能。主要有以下性能:(1)生物功能性:指生物材料具备或完成某种生物功能时应该具有的一系列性能。因各种生物材料的用途而异，如：药物的缓释性能(缓解药物)或者承受或传递负载功能(如人造骨骼，关节和假牙等)，电光声传导功
9、能，填充功能等。(2)相容性:指生物材料有效和长期在生物体内或体表行使其功能的能力。用于表征生物材料在生物体内与有机体相互作用的生物学行为。可概括为材料和活体之间的相互关系，主要包括血液相容性和组织相容性(无毒性，无致癌性，无热原反应，无免疫排斥反应等)。(3)化学稳定性：耐生物老化性(特别稳定)或可生物降解性(可控降解)。材料在活体内要有较好的化学稳定性，能够长期使用。(4)力学性能:材料要有合适的强度，硬度，韧性，塑性等力学性能以满足耐磨，耐压，抗冲击，抗疲劳，弯曲等医用要求。(5)可加工：能够成型，消毒(紫外灭菌，高压煮沸，环氧乙烷气体消毒，酒精消毒等)。第三题:常用的生物医用高分子材料
10、有哪些？它们具有哪些性能？答:生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断，治疗，修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。近十年来，由于物医学工程，材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性，无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。生物材料可以是天然生物材料如各种甲壳类，昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维等；也可以是人工合成高分子材料如聚酰胺，环氧树脂，聚乙烯，聚乙烯醇，硅橡胶等。生物医用高分子材料的分类可以按用途，或者按材料的降解性不同方法划分。1.按材料的用途可以把医用高分子材料分为：(1)手术治疗用高分子材料：缝合线，黏胶剂，止血剂，各
11、种导管，引流管，一次性输血输液器材。(2)药用级药物传递用高分子材料：靶向性高分子载体，如肝靶向性和肿瘤靶向性；高分子药物如干扰素，降胆敏；高分子控制解放载体如水凝胶，脂质体。(3)人造器官或组织：人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等。2.按高分子材料的降解性能分为：(1)可生物降解:指的是聚合物在生物体内酶，酸碱性环境下或微生物存在的情况下下，可以发生分子量下降，生产水，二氧化碳的等对生物体或者环境无毒害生物医用材料论文学院：材料与化工学院姓名：石玉姜学号：目录1高分子医用材料简要介绍定义高分子医用材料分类按可降解性分为按材料与活体组织的相互作用关系分类按成分组成不同分为高分子医用材料
12、的特性医用高分子材料的条件2医用高分子材料的发展高分子材料的诞生高分子医用材料发展的4个阶段国内外研究进展医用高分子材料的发展方向3高分子材料的研究及应用高分子医用材料的生物相容性研究组织相容性血液相容性高分子医用材料的发展应用硬组织相容性高分子材料软组织相容性高分子材料血液相容性高分子材料高分子药物和药物控释高分子材料4医用高分子生物材料的发展前景和趋势5结论6参考文献高分子生物医用材料研究进展石玉姜材料与化工学院摘要：医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前,在生命科学、医疗器械、药物等领域中已得到广泛而重要的应用。本文通过对文献的收集和查询，对医用高分子材料的种类
13、和特性进行了介绍，概述了生物医用高分子材料的发展状况与研究现状，并对其应用进行了综述，展望了未来高分子生物材料的发展前景与趋势。关键词：生物医用高分子材料种类特性发展状况研究现状应用发展趋势前言医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的合成高分子材料,可以利用聚合的方法进行制备,是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种
14、,近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%20%的速度增长。以美国为例,每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍,需进行800万次手术进行修复,年耗资超过400亿美元,器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。1高分子医用材料简要介绍定义生物医用材料：生物医用材料是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，己成为材料学科的重要分支，尤其是随着生物技术的莲勃
15、发展和重大突破，生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘，不远的将来，科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官，生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业。生物高分子医用材料：生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学1。虽已有四十多年的研究历史,但蓬勃发展始于20世纪70年代,随着高分子化学工业的发展,出现了大量的医用新材料和人工装置,如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器以及骨生长诱导剂等。近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。高分子医用材料分类按可降
