生物医学技术在生物材料研究中的应用.ppt

生物医学技术在生物材料研究中的应用 目 录 引 言 生物材料的定义和分类 生物材料研究的特点 生物医学技术在生物材料研究中的应用 生物材料的生物学评价 生物技术改性生物材料 生物材料与药剂学结合 结束语 生物材料 Biomaterials 用于和生物系统结合，以诊断、治疗或替换生物机体中的组织、器官或增进其功能的材料，又称生物医学材料或生物医用材料 《材料科学技术百科全书》 生物材料的分类 按组成和性质分类 按应用部位分类 按材料在生理环境的生物化学反应水平 生物材料的分类 按组成和性质分类 按应用部位分类 按材料在生理环境的生物化学反应水平 生物材料的分类 按组成和性质分类 按应用部位分类 按材料在生理环境的生物化学反应水平 近于生物惰性的生物材料 Al2O3, ZrO2, 生物活性材料 羟基磷灰石（Hydroxyapatite, HA ） Ca5(OH )(PO4)3 其它磷酸钙盐 可生物降解和吸收的生物材料 磷酸三钙（Tricalcium phosphate, TCP） Ca3 (PO4)2 可生物降解的高分子 聚乳酸，PLA 目 录 引 言 生物材料的定义和分类 生物材料研究的特点 生物医学技术在生物材料研究中的应用 生物材料的生物学评价 生物技术改性生物材料 生物材料与药剂学结合 结束语 生物材料研究的特点 学科交叉 生物材料研究的特点 材料科学技术和生物医学技术融合 试验和评价植入体性能和质量的科学基础 发展更为有效地评价材料生物相容性的方法； 深化植入体——宿主界面认识； 建立可靠地预测评价植入体长期寿命的方法和模型 基于生物学原理的材料设计 赋予材料生物结构和功能； 基于细胞、药物和基因治疗的“机敏”或“自控”材料设计 *美国NIH在 20世纪90年代后期提出生物材料研究和发展的方向 目 录 引 言 生物材料的定义和分类 生物材料研究的特点 生物医学技术在生物材料研究中的应用 生物材料的生物学评价 生物技术改性生物材料 生物材料与药剂学结合 结束语 为什么生物材料需要进行生物学评价 生物材料最终应用 诊断疾病 治疗疾病； 替换病变组织。 生物材料应用的特点 与人体的组织和血液相接触； 或在体内降解； 或长期在体内使用。 生物材料的组织反应 生物医学技术在生物材料研究中的应用 1、生物材料的生物学评价 临床应用 加工成件或制品；（组成、结构、形态、制备工艺、临床手术设计和技术等） 生物学评价； 预临床试验； 政府的许可证； 国际上医疗器械生物学评价 1984年，国际标准化组织ISO颁布了“口腔材料生物学评价标准”； 1984年，加拿大颁布了“生物材料评价试验方法标准”； 1986年，美、英、加制定了“生物材料和医疗器械生物学评价指南”； 1987年，美国药典（USP）发布了“医用塑料的生物学评价试验方法（体外）”；1988年， “医用塑料的生物学评价试验方法（体内）” 1989年，英国发布了“生物材料和医疗器械生物学评价标准” 国际上医疗器械生物学评价 1989年，ISO专门成立了194技术委员会研究指定“生物材料和医疗器械生物学评价标准”（ISO 10993 ） 1990年，西德发布了“生物材料的生物学评价标准”； 1992年，日本完成了“生物材料和医疗器械生物学评价指南”； 1994年，我国正式组团参加该委员会会议，并成为正式会员国。 生物材料的生物学评价 毒性 体外：细胞毒性 体内： 全身毒性： 全身急性毒性：经口、皮肤、经呼吸道、经静脉、腹膜内； 亚急性毒性：经口、皮肤、经呼吸道、经静脉、腹膜内、热原 慢性毒性：致癌性、遗传毒性 生殖毒性 医疗器械生物学评价的趋势 目前，细胞学、组织学和整体动物学来评价医疗器械对生物体的影响，而没有深入到分子水平； 将采用分子生物学技术从分子水平去研究材料对细胞DNA、RNA以及细胞外基质的胶原和非胶原蛋白对mRNA基因表达的影响 Protein Expression in Tissue VEGF - Distraction Period Strong signal in chondrocyte-like cells at the edges of cartilaginous tissue 免疫组织化学 目 录 引 言 生物材料的定义和分类 生物材料研究的特点 生物医学技术在生物材料研究中的应用 生物材料的生物学评价 生物技术改性生物材料 生物材料与药剂学结合 结束语 正处于实现重大突破的边缘 设计和制造人体部