生物材料导论.pdf

生物材料 前沿导论 北京化工大学 生命科学与技术学院 北京化工大学 生命科学与技术学院 张 丽 叶 教授 2012年3月13日 王 兴 副教授 王兴 理学博士 副教授 自我介绍 生命科学与技术学院 经历： 吉林大学 德国 明斯特大学 北京化工大学 主要研究领域 1. 生物医用高分子材料 2. 智能响应性高分子材料 3. 基于功能高分子的微纳米器件 电子信箱：wangxing@mail.buct.edu.cn 科学源于生活 生物材料概述 内容 金属材料 陶瓷材料 高分子材料 复合材料 仿生生物材料 纳米生物材料 基因、药物控释材料 组织工程材料 生物材料前沿（再生医学） 生物材料学课堂研讨 出勤50+课堂研讨80+课后作业90+课堂问题 生物材料 生物材料的概念 生物材料（Biomaterials）: 是指生物体材料和各种医用、特别是 对机体的细胞、组织和器官进行诊断、 治疗、替代、修复、诱导再生或增进其 功能的特殊功能材料 如隐性眼睛、义齿、神经导管 生物体材料（Biological Materials） 具体组成某种组织细胞的成分，如纤维蛋白、胶原蛋 白、磷脂和糖蛋白等。 生物医用材料(Biomedical Materials) 是与医学诊断、治疗有关的一类功能性材料，其研究 的最终目的主要是制成人工器官或医疗器械，代替和 修复人体受损的组织、器官，以实现其生理功能。 “生物材料”与“非生物材料”概念的区分和混淆！ 硅胶、陶瓷、金属、高分子…… （医用材料） 水泥、玻璃、金属、高分子…… （建筑材料） 电子管、液晶、金属、高分子…… （电子材料） 生物材料是根据用途定义的，而非它们的化学成份。 生物材料的发展史 公元前3500年：棉纤维、马鬃（缝合伤口） 公元前2500年：黄金（假牙） 1588年：黄金板（颚骨修复） 1775年：金属材料（体内骨折固定） 1829年：金属铂（对机体组织刺激性最小） 1851年：硫化天然橡胶（人工牙托/颚骨） 1892年：硫酸钙（填充骨缺损） 1949年：PMMA （眼内人工晶体） 1998年：多能干细胞（组织再生） 1997年：组织工程学会成立 2005年：组织工程与再生医学协会成立 生物材料分为四个发展阶段： 表面与界面 惰性生物材料， Surface Interface 材料与组织细胞无界面作用； 活性生物材料， 材料生物化，即材料与组织细胞的亲和性改 善，关注界面间的相互作用； 组织工程材料， 不仅关注材料与组织细胞的亲和性，还关注 材料本身的成型、力学性能和降解能力等； 再生医学材料， 以材料为媒介，利用细胞或干细胞等途经， 实现组织或器官的再生； 3R PGA-PLGA 生物材料 生物材料 替换（replacement） 修复（repair） 再生 （regene