无机生物材料学第一章.ppt

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，研制出锻造钴铬钨镍合金和锻造钴铬钼合金，并应用于临床； 70年代为了改善钴基合金抗疲劳性能，研制出锻造钴铬钼钨铁合金和具有多相组织的MP35N钴铬钼镍合金，应用于临床。第13页,共34页，星期六，2024年，5月钛：金属钛，优异的耐蚀性、生物相容性、密度低；40年代，制作外科植入体；50年代用纯钛制作接骨板和骨钉；70年代，Ti6A14V合金（强度比纯钛高，耐蚀性和密度与之相似）、TiSAl2.5Sn合金和钛钼锌锡等合金获得应用；从而使钛和钛合金成为继不锈钢和钴基合金之后的又一类重要医用金属材料；70年代以后，NiTi系为代表的形状记忆合金逐渐在骨科和口腔科得到应用，并成为医用金属材料的重要组成部分。第14页,共34页，星期六，2024年，5月生物陶瓷： 从60年代初开始应用于生物材料。多晶氧化铝陶瓷----低温各向同性碳----生物玻璃----羟基磷灰石（生物活性陶瓷）----生物陶瓷复合材料----引入活体细胞或生长因子的生物陶瓷构架；医用高分子：开始于50年代有机硅聚物的发展。90年代以后，借助于生物技术和基因工程的发展，由无生物存活性材料扩展到具有生物学功能的材料领域，其基本特征是具有促进细胞分化、增殖、诱导组织再生、参与生命活动等功能。第15页,共34页，星期六，2024年，5月2.2生物材料的分类按材料来源分类：（1）天然材料天然高分子材料：纤维素、天然橡胶、胶原、明胶、纤维蛋白和甲壳素等生物组织材料（2）合成材料无机材料：合金、陶瓷等自体组织异体组织同种异体组织异种异体组织高分子材料：塑料、橡胶和纤维等第16页,共34页，星期六，2024年，5月按成分和性质来分类：（1）有机材料高分子材料：聚乙烯、聚乳酸等（2）无极材料金属材料：不锈钢、钴基合金等陶瓷材料：氧化铝、生物玻璃和羟基磷灰石等复合材料：纤维增强聚合物和金属-陶瓷复合材料等第17页,共34页，星期六，2024年，5月按材料的生物性能分类（1）生物惰性材料（2）生物活性材料（3）生物降解材料（4）生物复合材料第18页,共34页，星期六，2024年，5月按材料的医学用途分类（1）硬组织材料：人工骨、人工关节和牙齿等（2）软组织材料：人工皮肤、人工器官、人工食道等（3）心血管材料：人工心脏、人工瓣膜、人工血管（4）血液代用材料：右旋糖酐、羟乙基淀粉（5）分离或透过性膜材料：人工肾、人工肝的透析膜（6）黏合剂、缝合线、药物载体材料：线型脂肪酸聚酯、聚乙烯醇、胶原和纤维素等第19页,共34页，星期六，2024年，5月按生物材料与人体接触时间长短分类（1）长期植入材料：如人工血管、软硬组织材料（2）短期植入材料：心室辅助装置、透析器等（3）生物降解材料：黏合剂、手术缝合线、药物载体材料等（暂时替代组织器官功能或作缓释体）（4）一次性使用医疗用品材料：注射器、输液袋等第20页,共34页，星期六，2024年，5月发展阶段：第一代（1950’s）特点：生物惰性第二代（1980’s）特点：生物活性或生物可吸收性第三代（1990’s）特点：组织再生用生物材料性生物材料发展的三个不同阶段及其特点3生物材料的研究现状第21页,共34页，星期六，2024年，5月3.1第一代生物材料：生物惰性材料

定义：对人体组织化学惰性，能恢复组织或器官的功能（部分）化学惰性：无炎症或凝血现象、无急性毒性或刺激反应、无免疫反应。第22页,共34页，星期六，2024年，5月生物惰性材料分类（1）不锈钢、钛及其合金、钴基合金等金属材料（2）氧化硅、氧化铝、氧化锆等生物惰性陶瓷材料（3）硅橡胶、高分子量聚乙烯等有机高分子材料（4）碳纤维、低温热解同性碳等碳基材料(5)纤维增强聚合物材料、金属陶瓷复合材料第23页,共34页，星期六，2024年，5月第24页,共34页，星期六，2024年，5月应用实例a臀关节b膝关节c肩关节d肘关节心脏