文档介绍：第2章生物相容性及生物学评价

生物学环境:处于生物系统中的生物医用材料周围的情况或条件,其中包括体液、有机大分子、酶、自由基、细胞等多种因素,
人体的内部环境基木上是建立在全部或是部分的还原的有机材料(分子和组织)之上的。
人体的生理环境:
A体温为37℃,由水、电解质、血糖、蛋白质等构成相对稳定的内环境。
>细胞外液的4/5存在于血管外构成组织液,1/5在血管内, 即血浆。
-,粘度为4-5 (通常以水的粘度为1作为标准进行计算)。血浆的渗透压约为 313mosm/L, ・。
A模拟人体生理环境的溶液:有机酸、蛋白质、酯、生物原分子、电解质、溶解氧、灸I化合物以及可溶性碳酸盐傕- NaCl水溶液,,(±)的溶液。 R

1)定义
生物材料在宿主的特定环境和部位,与宿主直接或间接接触时所产生相互反应的能力。生物相容性是是材料在生物体内处于动态变化过程中,能耐受宿主各系统作用而保持相对稳定,不被排斥和破坏的生物学特性,又称为生物适应性和生物可接受性
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材料与宿主产生相互作用所涉及生物化学、生物力学和生物电学三个反应系统。
2)生物相容性分类
两类:组织相容性和血液相容性
>组织相容性
》定义:材料与组织器官接触时,不能被组织所侵蚀,材料与组织之间应有一种亲和能力
-组织相容性的优劣,主要取决于材料结构的化学稳定性。
A一般来说,相对分子质量大,分布窄或有交联结构的材料,组织相容性较好。其顺序由好到差依次为: 硅橡胶、聚四***乙烯、聚乙烯醇、聚丙烯晴、聚酰***、酚醛树脂、环氧树脂等。
具体表现为生物材料和生物体结缔组织中的胶原结合成为一体,并能保持长时间稳定牢固的结合。
某些材料长期植入机体仍然会对组织细胞产生影响,甚拿二诱发肿瘤的发生,只是不同的生物材料制成的人工器官~ 入体内诱发肿瘤的潜伏期有所不同而已。 E
生物材料的组织相容性还与高聚物的形状和表面粗糙程誉有关。 W
崖二
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血液相容性 —
1)定义
生物材料与血液循环之间的一种特殊联系
2)表现
>生物材料的界面现象(在材料的表面首先吸附血浆蛋白, 包括白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原等);
>溶血、白细胞减少等细胞水平的反映;
»凝血系统、纤溶系统激活等血浆蛋白水平反映;
>免疫成分的改变、补体的激活以及血小板受体、二磷酸腺首(ADP)和前列腺素的释放等分子水平的反映。
生物相容性、
帆血小板血栓形戌忧凝血性
抗溶血性
忧白细施减少性
抗小体浜区亢进性抗血象3(白吸用性抗细施因于吸附性
细随粘附性
无抑副钢陶生长性细胞微活性
沈细胞以生成转化性抗炎症性
无忧原性无语变性无致癌性无致畸性
图1-17生物相容性分类和要求
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3)生物材料的表面与血液成分的相互作用
生物材料与血液接触,可以激活凝血因子,启动凝血系统形成血栓,经内源性凝血系统实现,内源性凝血一般是从凝血因子XII激活为Xlla开始,随后相继激活其他凝血因子,形成凝血。
当材料与血液接触时,血浆蛋白首先吸附于高聚物表面。一•般来说,容易吸附蛋白质的材料表面不利于血小板的吸附,材料的抗凝血性能较好;容易吸附Y -球蛋白和纤维蛋白原的材料表而,则能加速凝血过程的形成。
血小板的黏附和凝集,不仅仅与血管带电情况有关,可能还与材料表面吸附蛋白质的种类有关。 —
血液成分与材料表面接触并相互作用,是否会造成红细脑受损而引起溶血,主要与材料表面积、化学结构、材料袤面的粘附性、血液参数、凝血变化等因素有关。
所有的生物材料几乎都能激活中性粒细胞和单核细胞。白细胞在生物材料表面形成血栓起着直接的作用,主要是由于白细胞具有内源性前凝血质活性和前聚集体活性,它们均可影响血小板聚集。
高聚物表面与血液接触时,可以激活补体系统。补体是存在与血液中的一类参与免疫效应的蛋白分子,由20多种血清蛋白组成,
当生物材料与血液接触之后,可以通过两条途径激活补体系统。
A直接或者表面吸附的免疫球蛋白引起经典途彳钿补体激活; 言
>通过旁路途径激活补体系统。于
4)生物材料表面特性对血液相容性的影响
生物体与生物材料表面的接触,它们之间的初级反应必然依赖于生物材料表面的性能,如材料表面的物理性能、表面电荷、亲水性、表面自由能等,所以生物材料的表面性质在生物学反应中起着至关重要的作用。
生物材科表面的粗糙度是影响血液相容性的一个乱要因素。因为越粗糙的表面暴露在血液中的面积越大。
表面的润湿性,即材料亲水性或疏水性是一个重要的因素。亲水性的材料表而比疏水性的材料表而更