无机生物材料学第一章.pptVIP

课本 无机生物材料学 作者：汤顺清 出版：华南理工大学出版社 * 本文档共33页；当前第1页；编辑于星期二\2点12分 第一章 生物医学工程与生物材料 1. 1 生物医学工程概念 (biomedical engineering，BME), 运用自然科学与现代工程 多层面研究（人体结构、功能、疾病、生命健康）相关的人工材料、制品、仪器。 理、工、医相结合的边缘学科 如：B超、假肢、义眼、心脏起搏器 * 本文档共33页；当前第2页；编辑于星期二\2点12分 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 　　2001年8月21日，世界上第一个接受全植入式人工心脏移植手术的病人罗伯特·图尔斯通过电视向记者们讲述自己的喜悦心情。 全植入式人工心脏”形如柚子，重约1公斤，其主体是一个以钛和塑料为材料的泵，具有电子控制系统，能够根据身体需要调节泵的速度。 本文档共33页；当前第3页；编辑于星期二\2点12分 以尖端科技制成的机械手臂由20个微型马达驱动，空前精确地模拟出活生生肢体的动作，使用者通过神经冲动来控制它。手臂中甚至装入了记录触觉的传感器 本文档共33页；当前第4页；编辑于星期二\2点12分 阿曼达·基茨的残肢经外科手术重新接驳神经后，肌肉仍可产生运动，并被传感器阵列记录下来。下一代的义肢能听命于转接的肌肉信号，行动越来越接近天生的血肉肢体。 本文档共33页；当前第5页；编辑于星期二\2点12分 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。 如隐形眼镜√，人造血管√，支撑材料√ * 本文档共33页；当前第6页；编辑于星期二\2点12分 生物材料包括： （1）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。 （2）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。 生物材料的定义是根据它们的用途，而非它们的化学成份。 本文档共33页；当前第7页；编辑于星期二\2点12分 实例：眼内透镜 组成：聚甲基丙烯酸甲酯（简写 PMMA） 1949年，英国的一位医生率先将一枚PMMA人工晶体植入患者眼内. 人工晶体或称假晶体，也叫作眼内眼镜。多用在白内障手术后，代替摘除的自身混浊晶体 高折射率 易加工处理 环境稳定性好 机械性能优良 由于同样的原因，该材料过去曾用作汽车尾灯的罩盖 本文档共33页；当前第8页；编辑于星期二\2点12分 2. 生物材料的发展史 生物材料的研究有着悠久的历史： 古代 公元前3500年，古埃及人用棉花纤维、马鬃缝合伤口；用木片修补受伤的颅骨。 公元前2500年的中国、埃及墓葬中发现有假牙、假耳、假鼻等； * 本文档共33页；当前第9页；编辑于星期二\2点12分 近 代： 最先应用于临床实践的金属材料是金、银、铂等贵重金属。（良好的化学稳定性和易加工性） 1829年，通过多种金属的系统动物实验，得出：金属铂对机体组织刺激性最小； 1851年发明天然橡胶的硫化方法后，开始利用天然高分子硬橡木制作人工牙托和颚骨进行临床治疗 1892年，用硫酸钙填充骨缺损，这是陶瓷材料植入人体的最早实例。 * 本文档共33页；当前第10页；编辑于星期二\2点12分 现 代 不锈钢： 1926年，含18%铬和8%镍首先应与于骨科治疗，随后应与于口腔科； 1934年，研制出高铬低镍单相组织的AISI302和304，在体内生理环境下的耐腐蚀性显著提高； 1952年，开发出耐蚀性更好的AISI316不锈钢，并逐渐取代AISI302； 60年代，为了解决不锈钢的晶间腐蚀问题，又研制出超低碳不锈钢AISI316L和317L。 * 本文档共33页；当前第11页；编辑于星期二\2点12分 钴镍合金：（铸造钴镍合金首先在口腔中得到应用） 20世纪30年代末又被应用于制作接骨板、骨钉等内固定器械； 50年代成功制成人工髋关节； 60年代为了提高力学性能，研制出锻造钴铬钨