生物材料第2章生物相容性及生物学评价.pptx

2.1人体生理环境

2.2生物相容性概念和原理

2.3生物相容性分类

2.4材料在生物体内的反应

2.5宿主反应

2.6植入物的病理学反应

2.7生物材料的生物相容性评价

2.8生物相容性研究及评价展望;生物学环境：

处于生物系统中的生物医学材料周围的

情况或条件，包括与其接触的体液、酶、

自由基、细胞等多种因素（考）。;高度高效有序性;2.1人体生理环境

2.2生物相容性概念和原理

2.3生物相容性分类

2.4材料在生物体内的反应

2.5宿主反应

2.6植入物的病理学反应

2.7生物材料的生物相容性评价

2.8生物相容性研究及评价展望;生物相容性(Biocompatibility)：Theability

ofamaterialtoperformwithanappropriate

hostresponseinaspecificapplication.

;Thefirsttimein1970by

RJHegyeliandCAHomsyetal.;2.1人体生理环境

2.2生物相容性概念和原理

2.3生物相容性分类

2.4材料在生物体内的反应

2.5宿主反应

2.6植入物的病理学反应

2.7生物材料的生物相容性评价

2.8生物相容性研究及评价展望;组织相容性是指材料与人体组织，如骨骼、牙齿、内部器官、肌肉、肌腱、皮肤等的相互适应性（考）。

;生物材料植入对组织反应的影响

生物材料在体内的表面钙化

生物材料的致癌性

;生物材料植入对组织反应的影响

生物材料在体内的表面钙化

生物材料的致癌性;（1）材料中渗出的化学成分对生物反应的影响

材料中逐渐渗出的各种化学成分（如添加剂、杂质、单体

、低聚物以及降解产物等）会导致不同类型的组织反应，例

如炎症反应。组织反应的严重程度与渗出物的毒性、浓度、

总量、渗出速率和持续期限等密切相关。

聚氨酯（聚氨基甲酸酯：-N=C=O（氰氧根）+HO-→-NH-

COO-）和聚氯乙烯中可能存在的残余单体有较强的毒性，渗

出后会引起人体严重的炎症反应。

而硅橡胶、聚丙烯、聚四氟乙烯等高分子的毒性渗出物

通常较少，植入人体后表现的炎症反应较轻。;（2）生物材料的生物降解对生物反应的影响

生物材料生物降解对人体组织反应的影响取决于降解速

度、产物的毒性、降解的持续期限等因素。降解速度慢而降

解产物毒性小，一般不会引起??显的组织反应。但若降解速

度快而降解产物毒性大，可能导致严重的急性或慢性炎症反

应。

如有报道采用聚酯材料作为人工喉管修补材料出现慢性炎

症的情况。;（3）材料物理形态等因素对组织反应的影响

材料的物理形态如大小、形状、孔度、表面平滑度等因素

也会影响组织反应。另外，试验动物的种属差异、材料植入

生物体的位置等生物学因素以及植入技术等人为因素也是不

容忽视的。

一般来说，植入体内材料的体积越大、表面越平滑，造成

的组织反应越严重。植入材料与生物组织之间的相对运动，

也会引发较严重的组织反应。;形状材料;原因可能是由于材料的植入使周围的细胞代谢

受到障碍，营养和氧的供应不充分以及长期受到异

物刺激而使细胞异常分化、产生变异所致。

而当植入材料为海绵状、纤维状和粉末状时，组

织细胞可围绕材料生长，因此不会由于营养和氧的

不足而变异，因此致癌危险性较小。;生物材料植入对组织反应的影响

生物材料在体内的表面钙化

生物材料的致癌性

;某些生物材料在植入人体内后，再经过一段时

间的试用后，会出现钙化合物在材料表面沉积的现

象，即钙化现象。;影响材料表面钙化的因素很多，包括生物因素

（如物种、年龄、激素水平、血清磷酸盐水平、脂

质、蛋白质吸附、局部血流动力学、凝血等）和材

料因素（亲疏水性、表面缺陷）等。

一般而言，材料植入时，被植个体越年青，材

料表面越可能发生钙化。多孔材料的钙化情况比无

孔材料要严重。;生物材料植入对组织反应的影响

生物材料在体内的表面钙化

生物材料的致癌性

;许多试验动物研究表明，当生物材料植入鼠

体内时，只要植入的材料是固体材料而且面积大于

1cm2，无论材料的种类（高分子、金属或陶瓷）、

形状（膜、片状或板状）以及材料本身是否具有化

学致癌性，均有可能导致癌症的发生。这种现象称

为固体致癌性或异物致癌性。;根据癌症的发生率和潜伏期，生物材料对大鼠的致

癌性可分为三类。

①能释放出小分子致癌物的材料，具有高发生率，

潜伏期短的特征。

②本身具有癌症原性的材料，发生率较高，