生物材料-1-概述.pptx

生物材料

（Biomaterials）

概述生物材料主要是由医学需要而发展起来的，所以又称生物医学材料。生物材料是用于人体组织和器官，起替代、增强、修复等治疗作用的材料。生物材料的发展历史悠久，尤其从20世纪80年代以来获得了高速发展。生物材料的研究涉及到整个材料学科以及生物化学、医学、药学等，是多学科交叉的边缘学科。

不锈钢用于植入材料铝夹板Co基CrMo合金用于植入材料不锈钢+聚四氟乙烯髋骨陶瓷-陶瓷髋骨替代材料骨水泥应用

羟基磷灰石涂覆产品应用可完全吸收和注入的骨移植材料

随着新材料、新技术、新应用的不断涌现，生物医用材料吸引了许多科学家投入这一领域的研究，成为材料学研究最活跃的领域之一。在我国，生物医学材料的研究虽然取得一些令人瞩目的成果，但整体水平不高,跟踪研究多,源头创新少。世界美国中国19911992199319941995生物医用材料及制品产业的发展态势亿美元在产业化方面，生物医学材料及其制品占世界市场的份额不足2％，主要依靠进口，产品技术结构和水平基本上处于初级阶段.

对生物材料的要求是：⑴对于人体组织无刺激性，无毒副作用，无致癌性。⑵接触人体各种体液(唾液、淋巴液、血液)时，应有良好的耐蚀性。唾液、血液、间质液都是以Clˉ、Na+、K+离子为主的电解质溶液，生物材料在这种溶液中应不发生反应、腐蚀和变质。12monthexplant-Passivated9monthexplant-Non-Passivated镍钛形状记忆合金

⑶具有必要的强度、耐磨性和耐疲劳性能。如髋关节在静止状态承受体重的二分之一，水平步行时承受的重量为静止时的3.3倍，而跑步时则为4倍以上。此外,每步行一公里大约活动1000次，按照一般的生活情况,每年大约承受1×106~3×106次重复负荷的作用。

⑷与生物体组织、与血液有相容性(Biocompatibility)不会引起凝血，与软硬组织有良好的粘接性，不会产生吸收物和沉淀物。Ti-O薄膜表面血小板的形态(好)Ti-O薄膜表面血小板的形态(差)

金属是使用最早的生物材料，从1886年用钢片和镀镍钢治疗骨折以来，对整形外科的发展至今仍起着重要作用。目前，生物材料科学研究最多、应用最广的是聚合物材料。陶瓷材料用于人体器官的替换、修补也正引起广泛的兴趣和注意。本节主要介绍生物材料的应用情况。

生物医学材料应用广泛，仅高分子材料，全世界在医学上应用的就有90多个品种、1800余种制品，西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10％～20％的速度增长。随着现代科学技术的发展尤其是生物技术的重大突破，生物材料的应用将更加广泛。世界整形外科市场膝外科髋外科外伤器械脊椎外科合计传统外科器械(髋和膝)所占市场份额＞65%1970~1998美国膝髋关节的植入数量（增长速度约为10%）膝关节髋关节

生物材料品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料属性分为高分子材料、金属材料、陶瓷材料、复合材料。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biode-gradable)材料。这些材料通过长期植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换.用于替换连接的材料