生物医学功能材料.ppt

CompanyLogo作业生物医学材料的定义。生物相容性的评价方法。第64页,共65页，星期六，2024年，5月感谢大家观看第65页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官蛋白类：胶原，明胶，丝素等。为人工皮肤的重要组成，是细胞分化、生长的营养基地，缺点是无弹性、强度低、降解太快。多糖类：甲壳糖，糖胺多糖，透明质酸等。有促进细胞生长的功能，但用量增加有抑制成纤维细胞生长的作用，同时材料的弹性低，质脆。盐类：海藻酸钠，海藻酸钙等。为交联剂，同时起到促细胞生长的作用。高聚物：不降解材料，如聚氨醋，涤纶，尼龙，硅橡胶等。为生物惰性材料，不降解，只能用做外层敷料不能永久代替皮肤；第32页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官生物降解材料：如聚酯，乙丙交醋等，生物性能好，可降解，可代谢，但如果其分子量小则强度不够，分子量大难溶于水，溶解时出现降解，影响材料的机械强度，其降解之后的产物使其周围组织酸度提高，出现无菌性炎症。单独使用任一种材料都不能满足实际的需求，需要把几种材料进行杂化或交联。人工皮肤材料研究的发展趋势：原料选择的新颗性；制备方法的新颖性；材料性能的新颖性。人工皮肤随着组织工程学的发展和在细胞支架材料性能上进一步完善，本着仿生的原则，人为地更接近于天然，应用于人类，将会大大地提高人类的生命质量和生活水平。第33页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官人工肾：替代肾脏功能的装置，患者动脉血经硅胶管引入透析器，使血液和透析液隔半透膜流动而进行透析，血液被净化后再由硅胶管经静脉输回体内。人工肾尚未能完全取代肾脏的全部生理功能，它仅能协助清除体内大部分代谢废物，并调节水、电解质及酸碱平衡。人工肾要完成血液在体外循环的透析过程，必须具备合乎要求的血液管道、人工肾机(透析液供给装置)和透析器。血液管道包括血液进出透析器的管道系统。组成管壁的材料具有良好的血液相容性，以减少血液有形成分遭受破坏。管腔内径为4~5mm，保证足够的血液循环量。血泵用于管道增厚部分，增加血压。备有注射肝素、输液等分管及排气、滤过等回血装置。第34页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官人工肾机：包括透析液的供给与循环系统和自动监护系统。透析液根据是否需预先人工配制分为有半自动型和全自动型。透析液的流程两种方式：1、单流程式，亦称单通道式：指透析液经透析器流出后即废弃。优点为流程简单、透析效果较好，缺点是透析液量大、费用贵、供液装置和储水槽体积较大、不易搬动。2、再循环式：指透析液经透析器流出后，再引入净化吸附装置处理，然后供连续循环使用。加有净化器(吸附筒)。优点为减少透析液的用量，缩小透析液供给装置的体积。自动监护装置包括血路监护报警(动脉压报警、静脉压报警等)和透析液路监护报警(温度报警、透析液流量报警等)。第35页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官透析器：包括血液进出透析器的管道系统、各种材料的透析膜和透析液进出透析器的管道系统。透析器的效能应考虑血液在透析器内流动途径、阻力、透析膜和透析液接触面积及透析膜材料等因素。透析膜是一种以浓度差为推动力的分离膜。根据分离的溶质的粒径，要求透析膜上有相适应的孔径均匀的微孔。膜孔径在3μm以下的有机高聚物的均质膜，是一类不带电荷的多孔膜，目前主要用于人工肾。常用的制备材料纤维素和聚合物，如铜氨法再生纤维素、醋酸纤维素、聚丙烯腈、乙烯-乙烯醇共聚物以及聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚丙烯酰胺等。第36页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo生物医学功能材料-人工器官透析作用是血液与透析液之间通过透析膜进行弥散、渗透和滤过的一个过程。因此，透析膜是透析器的重要组成部分，对其基本要求是：1、半透膜、无毒性、表面光洁，有抗凝血和良好的血液相容性。2、孔径应不超过3μm，使中、小分子量物质可自由通过，而对血液中血细胞、血小板、白蛋白等分子量在35,000以上物质则不能通过。3、透析膜厚度较薄(10~20μm)，能耐受一定压力(500mmHg以上)以增加透析效果和防止透析过程中破膜引起溶血和失血。第37页,共65页，星期六，2024年，5月CompanyLogo