生物材料都有那些
来源:新能源网
时间:2024-08-17 11:42:23
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生物材料都有那些【专家解说】:按材料功能划分:
*1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等;
*2、软组织相容性材料 如隐形
【专家解说】:按材料功能划分:
*1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等;
*2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料,人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等,用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域;
*3、硬组织相容性材料 如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等,关节、牙齿、其它骨骼等;
*4、生物降解材料 如甲壳素、聚乳酸等,用于缝合线、药物载体、粘合剂等;
*5、高分子药物多肽、胰岛素、人工合成疫苗等,用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等。
按材料来源分类:
*1、自体材料
*2、同种异体器官及组织;
*3、异体器官及组织;
*4、人工合成材料;
*5、天然材料
根据组成和性质分为:
* 1、生物医用金属材料
* 2、医用高分子材料
* 3、医用无机非金属材料
生物医用金属材料
较优秀的生物医用金属材料有,医用不锈钢、钴基合金、钛及钛合金、镍钛形状记忆合金、金银等贵重金属、银汞合金、钽、铌等金属和合金。
⑴医用不锈钢
具有一定的耐腐蚀性和良好的综合力学性能,且加工工艺简便,是生物医用金属材料中应用最多,最广的材料。
常用钢种有US304、316、316 L、317、317L等。
医用不锈钢植入活体后,可能发生点蚀,偶尔也产生应力腐蚀和腐蚀疲劳。医用不锈钢临床前消毒、电解抛光和钝化处理,可提高耐蚀性。
医用不锈钢在骨外科和齿科中应用较多。
⑵钴基合金
钴基合金人体内一般保持钝化状态,与不锈钢比较,钴基合金钝化膜更稳定,耐蚀性更好。在所有医用金属材料中,其耐磨性最好,适合于制造体内承载苛刻的长期植入件。
在整形外科中,用于制造人工髋关节、膝关节以及接骨板、骨钉、关节扣钉和骨针等。在心脏外科中,用于制造人工心脏瓣膜等。
⑶医用钛和钛合金
不仅具有良好的力学性能,而且在生理环境下具有良好的生物相容性。由于其比重小,弹性模量较其他金属更接近天然骨,故广泛应用于制造各种能、膝、肘、肩等人造关节。此外,钛合金还用于心血管系统。钛合金耐磨性能不理想,且存在咬合现象,限制了其使用范围。
生物医用高分子
按应用对象和材料物理性能分为软组织材料、硬组织材料和生物降解材料。其可满足人体组织器官的部分要求,因而在医学上受到广泛重视。目前已有数十种高分子材料适用于人体的植入材料。
* 软组织材料:故主要用作为软组织材料,特别 是人工脏器的膜和管材。聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡胶膜和管,可用于制造人工肺、肾、心脏、喉头、气管、胆管、角膜。聚酯纤维可用于制造血管、腹膜等。
* 硬组织材料:丙烯酸高分子(即骨水泥)、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、尼龙、硅橡胶等可用于制造人工骨和人工关节。
* 降解材料:脂肪族聚醋具有生物降解特性,已用于可接收性手术缝线。
生物医用无机非金属材料
生物无机材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和医用碳素材料。
按植入生物活体内引起的组织与材料反应,生物陶瓷分为:
⑴近于惰性的生物陶瓷,如氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、硼硅酸玻璃;
⑵表面活性生物陶瓷,如磷酸钙基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷;
⑶可吸收性生物陶瓷,如偏磷酸三钙生物陶瓷、硫酸钙生物陶瓷。
生物活性玻璃陶瓷植入活体后,能够与体液发生化学反应,并在组织表面生成羚基磷灰石层,故可用于人工种植牙根、牙冠、骨充填料和涂层材料。
与自然骨比较,生物活性玻璃陶瓷虽然具有较高的强度,但韧性较差,弹性模量过高,易脆断,在生理环境中抗疲劳性能较差,目前还不能直接用于承力较大的人工骨。
医用碳素材料:具有接近于自然骨的弹性模量。
医用碳素材料疲劳性能最优,强度不随循环载荷作用而下降。无序堆垛的碳材料耐磨性理想。
医用碳素材料在生理环境中较稳定,近于惰性,具有较好的生物相容性,不会引起凝血和溶血反应,特别适合于在生理环境中使用。
医用碳材料已大量用于心血管系统的修复,如人工心脏瓣膜、人工血管。还可作为金属和聚合物的涂层材料。
生物医用复合材料
生物医用复合材料是由二种或二种以上不同材料复合而成的。
按基材分为:高分子基、陶瓷基、金属基等生物医用复合材料。
按增强体形态和性质分为纤维增强、颗粒增强、生物活性物质充填生物医用复合材料。
按材料植入体内后引起的组织与材料反应分为:生物惰性、生物活性和可吸收性生物医用复合材料。[1]
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