生物材料学-组织工程支架材料.ppt

多指水解反应，即遇水发生水解反应化学降解：酶等作用下，发生的水解生物降解：8.4.2降解机制与过程评价方法体外评价：外形、外观、力学性能、失重和失效等物理变化的程度植入动物体内特定部位评价降解机制的研究物理因素的影响化学因素的影响生物因素的影响8.4.3降解与吸收的研究方法输入标题材料在体内吸收和排泄研究输入标题输入标题输入标题动力学方法：同位素标记2组织和细胞生物学方法直观方法：光镜或电镜观察1438.4.3降解与吸收的研究方法亲水性比表面积和多孔结构加工过程降解速率的调控8.4.3降解与吸收的研究方法非植入性材料和制品化学性能/物理性能/生物学性能01植入性材料和制品组织学观察/致突实验/生物学老化实验02血液接触性材料和制品体内外血液相容性实验03降解和吸收过程048.4.4生物降解材料的安全评价天然多糖类材料02天然蛋白质类材料01天然无机物038.5天然组织支架材料胶原：组成：一级结构：每链1050个氨基酸，富含脯氨酸和羟脯氨酸二级结构：α-螺旋结构高级结构：三条肽链螺旋缠绕成1个胶原分子8.5.1天然蛋白质类材料胶原：生理作用：结构蛋白：在人体，约占蛋白质总量的1/3主要功能是组织的支持物其他功能：生物的生长、发育/细胞的分化和黏附/抗原抗体结合反应8.5.1天然蛋白质类材料胶原：改性：物理交联：高能辐射/紫外辐射/干热处理化学交联：胶原复合材料：8.5.1天然蛋白质类材料胶原：01组织工程中的应用：02物理交联：高能辐射/紫外辐射/干热处理03化学交联：04胶原复合材料：058.5.1天然蛋白质类材料组成：明胶：氨酸制备：碱法工艺/酶解工艺一级结构：主链富含甘氨酸、脯氨酸和羟脯8.5.1天然蛋白质类材料来源：纤维蛋白原(一种血浆蛋白)→凝血酶作用凝固而成纤维蛋白亲水基团更多，生理条件下溶解性好01化学改性：放射性碘化法/甲基化/接枝/固定酶02纤维蛋白8.5.1天然蛋白质类材料甲壳素及其衍生物概述源自：虾、蟹、昆虫、真菌和藻类简史：1811年被发现1887年确立了基本结构1977年召开第一届国际会议8.5.2天然多糖类材料0102甲壳素及其衍生物结构8.5.2天然多糖类材料甲壳素及其衍生物理化性能甲壳素白色片状或粉状固体，常温时稳定氢键作用强，结晶度高，高度难溶，只溶于浓酸和某些溶剂8.5.2天然多糖类材料8.5.2天然多糖类材料甲壳素及其衍生物理化性能壳聚糖白色片状或粉状固体，常温时稳定可溶于稀酸、甲酸、乙酸，但也不溶于水和绝大多数有机溶剂性能更活泼，可通过氨基和羟基改性甲壳素及其衍生物生物活性：壳聚糖一般只有很小的异物排斥反应不引起慢性反应，无大量纤维组织增生可加速移植物与正常组织融合8.5.2天然多糖类材料甲壳素及其衍生物降解：甲壳素溶菌酶作用下降解/糖蛋白形式吸收壳聚糖溶菌酶的催化水解速度随脱乙酰化程度增高而降低128.5.2天然多糖类材料组织工程支架材料中的应用：临床甲壳素及其衍生物01软骨组织神经修复可吸收缝线/人工皮肤/028.5.2天然多糖类材料透明质酸：概述透明质酸：动物、人体组织及细胞外基质，眼玻璃体、房水、滑液、皮肤和脐带中含量较高透明质酸钠：黏弹性外科/黏弹性物补充疗法/黏弹性分割/黏弹性保护/黏弹性充填8.5.2天然多糖类材料01透明质酸02结构8.5.2天然多糖类材料透明质酸理化性能白色无定形固体，无臭无味溶于水，不溶于有机溶剂有极强的吸湿性，可吸收和保持其自身重量上千倍的128.5.2天然多糖类材料透明质酸生物学特性理想的生理填充材料在组织生成、创伤愈合、肿瘤入侵好调节细胞功能等方面有诸多方面具有重要的生理作用降解：极易发生8.5.2天然多糖类材料透明质酸改性：制不溶性凝胶和膜材料用二乙烯基砜作交联用醛作交联用多官能团的环氧基作交联8.5.2天然多糖类材料透明质酸01组织工程支架材料中的应用：眼科手术关节病治疗组织修复028.5.2天然多糖类材料天然珊瑚8.5.3天然无机物概述主要成分：碳酸钙具有类似骨骼的多孔结构种类：滨珊瑚/角孔珊瑚/角蜂巢珊瑚/叶状珊瑚/石芝珊瑚/鹿角珊瑚01组织工程中的应用：骨组织03珊瑚复合材料：人骨形成蛋白与珊瑚复合02水热法将珊瑚制成羟基磷灰石天然珊瑚8.5.3天然无机物其他合成材料