生物材料课件.pptVIP

生物材料 （3）应用 TCP植人人体后，在37℃，PH＞4.2生理条件下表面发生化学反应，反应升高了体液的PH值，从而加速TCP的溶解和HAP的形成，生物相容性好，临床上广泛用作骨科材料、牙根植体和中耳植入体等。 ① 头盖骨或充填骨缺损材料 TCP和HAP在组成、结构、物理性能等方面非常相似，但其溶解速度比HAP要大一些，放在作人工骨料材料使用时，其骨置换速度要快，是常用的骨修复材料之一。如将TCP制作成多孔体，用作头盖骨，或用来充填骨缺损部位，将其置入人体后，新生骨慢慢长入烧结体的孔中，最终置换为自然骨。又如将TCP（a－TCP或β－TCP）、磷酸四钙（TECP）、羟基磷酸钙（HA）、 生物材料 二水磷酸氢钙（DCPD）等几种磷酸盐粉末加上调和剂组成磷酸钙骨水泥（calcium phosphate cement，CPC）是一种新型的骨修复材料，能在人体环境和温度下自行固化并准确塑形，并最终转化为HAP，是目前惟一能自行固化并产生骨再生效果和生物相容性的骨骼修复材料，已逐步试用于临床，成为当今生物材料研究的热点之一。 ② 牙科材料 作人工齿根材料，是将TCP涂在钛和钽等金属上，制作成人工齿根，其中心部位是金属材料，外层是TCP陶瓷和聚碳酸酯的复合材料。作牙根管充填材料，是以TCP粉末为主要成分，配制成根管充填糊剂，将其填充至由牙髓病和根尖周病引起的根管骨缺损部位，以诱导骨质再生，加速病变区愈合，而超过充填管的材料亦可被组织吸收。 生物材料 ③ 缓释药物载体材料 生物陶瓷材料用于骨修复时会有下列情况：①在骨瘤切除后的骨缺损治疗中，肿瘤细胞不一定清除干净，有可能局部转移从而导致治疗不彻底，旧病复发；②若待植入部位感染，治疗效果差。因此，近年来国外学者探索研究在磷酸钙骨水泥（CPC）中引入抗癌或消炎药，使药物定点缓慢释放，以达到骨修复与治疗的双重目的。 生物材料 吸收是材料在体液或血液中因吸收某些成分而改变其性能的过程。这种吸收过程是慢性和远期反应。 如人工心瓣膜支架在血液中因选择性吸收血液中的类脂化合物而变色、鼓胀和开裂，不过借助于支架表面改性或材料表面复合可使吸收现象得到控制。 在生理环境中，吸收可使某些医用材料产生塑化反应，导致材料的弹性模量降低和屈服应力升高，但是，生理环境对材料也有浸析作用，例如通过对聚合物中的增塑剂的浸析，也可使材料的弹性模量提高和屈服应力降低。 生物材料 降解与失效是材料在生理环境中两个重要的材料反应。 生物降解是材料在生理环境作用下发生结构破坏与性质蜕变的一个过程。 发生降解的材料: a.可降解生物陶瓷:硫酸钙、β-磷酸三钙等； b.可降解高分子材料:如天然的蛋白质(或聚肽)、交联明胶等；还有人工合成的聚乳酸、聚乙醇酸以及它们的共聚物等。 生物降解材料的基本条件: 降解产物应对机体无毒性，能参与体内的代谢循环。 利用这些材料的降解特性可制造可吸收的手术缝合线、骨折内固定器、骨缺损填料和药物缓释的载体，这是降解有利的方面。 生物材料 但是，作为机体组织修复的替代材料，则要求在生理环境中能保持长期的化学稳定性，不希望发生降解或吸收。这种非降解型材料在生理环境条件下比较少见，绝大多数材料都或多或少地发生降解。 最容易降解和失效的是医用高分子材料，陶瓷与金属材料也可能通过降解而失效。 导致材料在生理环境中失效的途径： 除降解外，还有磨损，生理腐蚀、吸收和机械力作用等。 生物材料 二、 生物相容性 生物材料在与机体组织发生直接接触与相互作用时会产生有损伤机体的宿主反应和有损坏材料性能的材料反应，因此，对于一种合格的生物材料，既要求所引起的宿主反应能够保持在可接受的水平，又要求其材料反应不至于造成材料本身发生破坏。这种对材料在生理环境条件下应具有的特殊性能要求通常用生物相容性(biocompatibility)来表征。 生物相容性是指材料在生理环境中使用引起适当的宿主反应和产生有效作用的能力。 生物材料 根据材料使用目的与要求，生物相容性分为三类： （1）血液相容性，主要考察植入心血管系统的材料与血液相互作用的水平； （2）组织相容性或一般的生物相容性，主要考察植入机体组织的材料与体液相互作用的水平； （3）生物降解吸收性 生物材料