文档介绍：生物医用材料
目前临床常用的五类生物医用材料即医用金属和合金、医用高分子、生物陶瓷、生物衍生材料、生物医用复合材料各自的特性、优缺点和前景。
1医用金属和合金
主要包括三大类: 医用不锈钢( 316L, 317L 等) ; 医用钴基合金; 医用钛和钛合金。此外Ni- Ti 记忆合金亦日益广泛地用于临床。医用金属类材料在诸多生物医用材料中由于具有较高的机械强度, 作为承受应力部位的人工骨、人工关节等材料独树一帜。实践已证明, 在所有金属类材料中, 以钛及其合金的生物相容性最好,采用钛及钛合金制造的上百种金属件移植到人体中, 取得了良好的效果, 被医学界给予了很高的评价。除了钛及其合金以外, 不锈钢、钴- 铬合金等也为临床所常用。
2 医用高分子
医用高分子材料种类繁多,总体来说这类材料有强度低、易感染的缺点, 但其加工性和弹塑性好, 因此在当前临床生物材料的运用中显示出极为旺盛的生命力[ 1~2]。高分子材料可分为非降解和可降解两大类。
非降解高分子材料,其在生理环境中能长期保持稳定, 不发生降解、交联或物理磨损等, 并具有良好的力学性能。虽然不存在绝对稳定的聚合物, 但要求其本身和降解产物不对机体产生明显的毒副作用, 同时材料不发生灾难性破坏。该类材料主要用于人体软硬组织修复和制造人工器官、人造血管、接触镜和黏结剂等。
可降解高分子材料能在生理环境中发生结构性破坏, 且降解产物通过正常的新陈代谢被机体吸收或排出体外, 主要用于药物释放载体及非永久性植入器械。
3生物陶瓷
生物陶瓷指用作生物医学材料的陶瓷材料。主要包括强度高、耐磨性好的氧化铝、氧化锆、生物活性玻璃陶瓷、磷酸钙陶瓷以及碳素材料等。主要用于人体骨骼- 肌肉系统的修复和替换, 也用于心血管系统的修复以及药物运达和缓释载体[ 3~4]。
4 生物衍生材料
经特殊处理的生物组织所形成的一类材料, 包括维持组织原有构型, 仅消除其免疫排斥反应的较轻微处理过的组织, 如经戊二醛处理定型的猪心瓣膜、牛心包、人颈动脉、脐动脉、冻干的骨片等, 以及经拆散原有构型处理的再生胶原、壳聚糖、透明质酸等的粉体、纤维膜、海绵体、凝胶等。其结构与人体组织极为相似, 生物相容性好, 但是目前尚处于起步阶段。其制备的困难和临床运用仍是今后研究的主要方向[ 5~7]。
5 生物医用复合材料
由两种或两种以上材料组合而成的生物医用材料,该种材料综合性能优良, 主要用于修复或替换人体软、硬组织和器官或增进其功能。虽然羟基磷灰石[ Ca10 ( PO4 ) 6 ( OH) 2, 简称HA] 、磷酸三钙等生物陶瓷材料的出现比过去长期使用的金属材料、有机材料是一大进步
, 但是它本身也存在着脆性大、缺乏骨诱导性等缺点, 为此生物医用陶瓷复合材料的研究工作也就随之展开, 归纳起来有以下几个方面。
5. 1 生物活性陶瓷之间的复合
由于羟基磷灰石与骨组织中无机矿物在组成上的相似性, 第一种被研究用作骨组织替代材料的磷酸盐就是致密的HA 陶瓷, HA 陶瓷有良好的生物相容性, 能与骨形成良好的结合[ 8]。但是与骨的结合强度低于生物活性玻璃与骨的结合度, 在可降解性方面不如HA/ - TCP( 生物可降解磷酸三钙) [ 9] 。
5. 2在生物高分子
生物活性陶瓷与生物高分子材料的复合材料中加入生物活性