生物医用高分子材料生物医用高分子材料.doc

生物医用材料中的组织工程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。生物医用高分子材料的功能医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料，通常用于对生物体进行诊断、治疗、以及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官，具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用。组织工程是应用生命科学与工程的原理和方法构建一个生物装置,来维护、增进人体细胞和组织的生长,以恢复受损组织或器官的功能。它的主要任务是实现受损组织和器官的修复或再建,延长寿命和提高健康水平。组织工程受损组织生物相容性逐步降解吸收组织工程材料是组织再生的支架与模板，聚合物材料在组织中具有诱导组织再生、调节细胞生长和功能分化的的材料。即相当于人工细胞外基质。目前在组织工程研究中常用的聚合物材料，包括源自生物体的天然生物材料和人工合成的高分子生物材料等。 1 硬组织工程材料的制备： （1）PLA合成技术 （2）羟基磷灰石作为牙硬组织弥补材料的制备 方法一：生产工艺简单， 但难得到高分子质量的PLA 方法二：可制备高分子质量的PLA, 但对催化剂的纯度、单体的纯度要求高 方法二的催化体系一直是人们研究的热点，辛酸亚锡是效果最好的催化剂 1.2 骨组织工程材料 骨组织工程是指将分离的自体高浓度成骨细胞、骨髓基质干细胞或软骨细胞，经体外培养扩增后种植于一种天然或人工合成的、具有良好生物相容性、可被人体逐步降解吸收的细胞支架（scaffold）或称细胞外基质（extracellular matrix，ECM）上，这种生物材料支架可为细胞提供生存的三维空间，有利于细胞获得足够的营养物质，进行气体交换，排除废料，使细胞在预制形态的三维支架上生长，然后将这种细胞杂化材料（hybrid material）植入骨缺损部位，在生物材料逐步降解的同时，种植的骨细胞不断增殖，从而达到修复骨组织缺损的目的。 ②一定的机械强度； ③易消毒性； ④易于塑形性； ⑤支持骨细胞生长和功能分化的表面化学性质与微结构； ⑥可与其他活性分子如骨形态发生蛋白(BMP) 、转移生长因子- β( TGF - β) 复合共同诱导骨发生； ⑦骨诱导性和骨传导性。 ……… 2 　性能应用 2.1 硬组织工程材料 硬组织工程材料与人体细胞、组织间存在复杂的相互作用，由此产生了一系列临床问题：植入物周围骨长入速度与强度、植入物界面骨溶解.植入物松动程度与性质等硬组织材料主要应用于生物机体的关节,牙齿及其他骨组织。 ……… 骨组织工程材料 1995年Crane GM系统提出了骨组织工程的概念、研究方法、研究现状及发展前景，引起了广大学者的关注。近年来骨组织工程在以下几方面的研究取得了令人瞩目的进展。骨组织工程研究重点是寻求能够作为细胞移植与引导新骨生长的人工合成与天然的支架结构，作为ECM的替代物。这种支架结构需具有以下特点：①良好的生物相容性、生物可降解性；②良好的骨诱导性和骨传导性；③具有负荷最大量细胞的高渗透性；④支持骨细胞生长和功能分化的表面化学性质与微结构；⑤可与其它活性分子如骨形态发生蛋白（BMP）、转移生长因子-β（TGF-β）复合共同 诱导骨的发生；⑥易消毒性[1，4]。 ……… 理化鉴别 评价硬组织材料骨整合的方法虽多，但大部分只能应用于体外实验和动物实验，而真正有效的临床评价方法仍然很少。目前用于研究和评价骨整合的方法，主要包括生物学（组织学、细胞和分子生物学）、医学影像学以及生物力学评价等３个方面。各种方法均有自身的优势与局限性，其中生物学评价的应用最为广泛，如离体硬组 织切片和染色技术早已成为评价骨整合的金标准。但近年来，影像学及生物力学评价方法发展迅速，对于评价材料与骨组织间的相互作用，显得尤为重要。 现行的组织工程骨构建方法多仅使用单纯成骨细胞接种，使之虽然能够成骨，但无论从形成新生骨组织的数量还是质量上来讲均不能满足临床修复大范围、长段骨缺损的需要。因此如何在构建组织工程化骨组织的同时，促进小血管的长入以及细胞与材料复合物内血供的重建就成为骨组织工程由基础向临床应用的关键性环节。同时这不仅是骨组织临床应用所面临的主要问题，也是大多数组织工程化组织与器官（如肌腱、肌肉、皮肤等）所必须面临的共同问题。 …………………… 4 结论展望 　　 近年来组织工程学的迅速发展使得利用其原理和方法再生组织甚或器官的特点和优势得到广泛认同。作为组织工程研究的重要领域，骨组织工程研究在多个方面均取得了令人振奋的研究成果，并已在临床得到初步应用，被认为是组织工程中最具有前途和可行性的领域之一。 组织工程的深入发展将会给医学领域带来巨大的变化。目前，肾、心、胰、肝等