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正文內(nèi)容

生物醫(yī)用藥用材料ppt課件(編輯修改稿)

2025-02-04 05:06 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 30~177MPa之間 , 人體致密骨的彎曲強度在 170MPa左右 。 ( C)一般報道的整體 HAP的斷裂韌性在 m1/2左右,人體骨的斷裂韌性在 210 MPa m1/2之間。 HAP系生物 材料的研究現(xiàn)狀 ( 1) HAP的粉體制備工藝 ( 2)羥基磷灰石的成型與燒結(jié)工藝 ( 3) HAP系復(fù)合材料目前已達到的性能 ( 4) HAP系復(fù)合材料的應(yīng)用 HAP基復(fù)合材料主要應(yīng)用在頜面骨 、 牙槽脊 、聽小骨等非承重材料以及一些骨缺損的修復(fù)等方面 , 而在承重材料方面尚沒有應(yīng)用 。 具體應(yīng)用在以下幾個方面: ( 1) 人工聽小骨 ( 2) HA生物陶瓷中耳通氣引流管 ( 3) HA微晶粉對癌細胞的抑制作用 ( 4) 填充用 HA顆粒 ( 5) HA頜骨 、 鼻梁 、 假眼球及其他人工骨 生物醫(yī)用藥用功能材料的特征與評價 ? 生物醫(yī)用藥用功能材料的基本性能要求 化學(xué)性能穩(wěn)定,對人體的血液體液等無影響,不形成血栓等不良現(xiàn)象。 材料與人體組織的相容性好,不會引起炎癥或其他排異反應(yīng)。 無致癌性,耐生物老化,長期放置體內(nèi)的材料其物理機械性能不發(fā)生明顯變化。 不因高溫蒸煮、干燥滅菌、藥液等消毒措施而發(fā)生質(zhì)變。 其他要求 醫(yī)用材料的生物相容性 ?生物活體本身不發(fā)生過敏、致癌、致畸形以及局部組織反應(yīng)、全身毒性反應(yīng)和適應(yīng)性反應(yīng)等。 ?材料反應(yīng)通常包括生理腐蝕、吸收、降解與失效等。 生物降解吸收材料 ?外科手術(shù)縫合線 ?骨頂骨板(骨固定材料) ?人造皮膚 ?藥物釋放體系 醫(yī)用功能材料的分類與應(yīng)用 ?醫(yī)用金屬材料 ?醫(yī)用陶瓷 ?醫(yī)用復(fù)合材料 ?醫(yī)用高分子材料 醫(yī)用金屬材料 ?對醫(yī)用金屬材料性能的要求 ( 1)力學(xué)性能 ( 2)腐蝕性能:腐蝕速率低于 /年 常用材料: ( 1)不銹鋼 ( 2)鈷鉻鉬合金 ( 3)鈦及合金 磁性材料 醫(yī)用陶瓷 ?惰性陶瓷 ?活性陶瓷 ?可被吸收的陶瓷 如磷酸三鈣 醫(yī)用陶瓷的應(yīng)用 ?能承受負載的矯形材料,用于骨科、牙科的有:氧化鋁陶瓷,穩(wěn)定氧化鋯陶瓷,具有生物活性表面涂層(生物活性玻璃、生物微晶玻璃)的響應(yīng)材料。 ?人工心臟瓣膜:熱解碳涂層(抗凝血,摩擦系數(shù)小) ?骨的填充材料:磷酸鈣 ?種植齒:氧化鋁陶瓷, HAP陶瓷,生物活性玻璃,活性涂層材料 ?耳鼻喉科:氧化鋁陶瓷, HAP陶瓷,生物活性玻璃及生物活性微晶玻璃,磷酸鹽陶瓷。 ?可供組織長入的圖層:多孔氧化鋁陶瓷 ?眼科:生物玻璃,多孔羥基磷灰石 ?脊椎外科:生物活性玻璃, HAP陶瓷 惰性陶瓷 ?氧化鋁陶瓷 ?碳材 活性陶瓷 ?羥基磷灰石( HAP) 可吸收陶瓷 ?石膏 ?β三磷酸鈣 可治療癌癥的陶瓷 ? LiFe3O αFe2O3與 Al2O3SiO2P2O5玻璃體復(fù)合物 ?醫(yī)用復(fù)合材料 ?醫(yī)用高分子材料 現(xiàn) 狀 — 問題和挑戰(zhàn) 問題 免疫性 :硅凝膠乳房假體。 硅酮 壽命 :人工關(guān)節(jié):中青年組: 35年; 老年組: ≈ 12年。 異體反應(yīng) :感染,植入失效。 生物功能 :不能誘導(dǎo)組織重建或再生, 恢復(fù)和增進生理功能。 現(xiàn) 狀 — 問題和挑戰(zhàn) 問題核心 : 材料和植入體以異物存在于 體內(nèi)。 ? 自身理化性能(抗疲勞性等)不能滿足長壽命要求 ? 表面 /界面非特異性蛋白吸附 — 感染 — 包囊形成 — 異體反應(yīng) ? 不具生物功能。 現(xiàn) 狀 — 問題和挑戰(zhàn) ? 當(dāng)代醫(yī)學(xué)對組織和器官的修復(fù) 形態(tài)和力學(xué)功能的恢復(fù) 重建或再生有生命的組織或器官; 大范圍的創(chuàng)傷 微創(chuàng)治療; 群體性通用材料和器械 個性化治療; 傳統(tǒng)的生物醫(yī)學(xué)材料時代正在過去。 ? 干細胞、克隆技術(shù)的發(fā)展 生物醫(yī)學(xué)材料??? 挑戰(zhàn) 發(fā)展趨勢 — 科學(xué)與工程 方向和前沿 —— 常規(guī)材料技術(shù)更新和產(chǎn)品發(fā)展的方向 誘導(dǎo)組織或器官再生 恢復(fù)和增進生理功能 損壞組織或器官永久康復(fù) ? 生物結(jié)構(gòu) :可容納細胞、細胞產(chǎn)物、細胞外基質(zhì)的生物或仿生結(jié)構(gòu) ? 生物功能 :誘導(dǎo)組織或器官再生;自我修復(fù)或完善;相應(yīng)的生物 力學(xué)性能等;調(diào)節(jié)免疫內(nèi)分泌等系統(tǒng)及 基因等功能。 ? 基礎(chǔ) :在分子水平上對材料和宿主間相互作用認識的深化 ,按預(yù)期 的目標(biāo)精確地控制材料和宿主間的生物學(xué)反應(yīng)。 生物材料科學(xué)與工程已面臨實現(xiàn)重大突破的邊緣 — 設(shè)計和制造有生命的人體“部件” 整個人體器官。 賦予材料生物結(jié)構(gòu)和生物功能 充分利用人體自我重復(fù)能力 ?研究途徑 —— 材料科學(xué)與生物學(xué)緊密結(jié)合 ? 生物分子材料 : 肽、蛋白、生長因子等生物分子的基因、 酶工程及化學(xué)模擬合成 ? 生物結(jié)構(gòu)的仿生裝配 : 自裝配;快速成型等; ? 生物技術(shù)的應(yīng)用 : 組織工程;干細胞技術(shù)等。 ?重點領(lǐng)域 ? 組織工程 —— 人體結(jié)構(gòu) “ 部件 ” 的重建和再生 ? 藥物、生物活性物質(zhì)的靶向控釋 —— 難治愈疾病的治 療;組織重建或再生。 關(guān)鍵:細胞,藥物、生物活性物質(zhì)靶向傳送和控釋載體的設(shè)計和制備,包括裝載特定生物信號的載體。 研究熱點 :表面 /界面及表面改性 ? 植入材料的生物學(xué)反應(yīng) 常規(guī)材料(大多數(shù)) —— 非特異性吸附 影響蛋白吸附的主要因素 :表面化學(xué)(結(jié)構(gòu)構(gòu)型、生 物力學(xué)性質(zhì)等) 。 對蛋白和細胞的分子識別和選擇性 吸附 /粘附功能 表面蛋白質(zhì)吸附 特異性吸附 非特異性吸附 原位和褪變蛋白 特異性蛋白 特異性細胞吸附 各種細胞吸附 單核、白細胞、血小板 特異性細胞素釋放及 特定組織的細胞分化 細胞素釋放 感染、巨噬細胞 特定組 織形成 纖維包 裹形成 并發(fā)癥 特異性蛋白研究熱點 表面 /界面及表面改性 ? 材料表面組成構(gòu)型、結(jié)構(gòu)(納米級微機構(gòu))、生物力學(xué)性質(zhì)等與蛋白、生物分子和細胞相互作用、分子識別、選擇性吸附 /粘附的關(guān)系和規(guī)律。 ? 表面改性 — 生物穩(wěn)定、不吸附 /粘附蛋白和細胞的表面設(shè)計。
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