生物醫(yī)用藥用材料ppt課件-文庫吧資料
2025-01-14 05:06本頁面
【正文】 矯形外科材料市場： 2022： US$185億 2022： US$340億 骨生長因子：？個百分點(diǎn) 2530% 載藥血管支架 骨生長因子 可生物降解高分子及藥物控釋載體和系統(tǒng) 基因治療產(chǎn)品上市： 2022年新增產(chǎn)值 ? US$200億。 抗凝血改性 ：醫(yī)用高分子表面修飾；鈦合金表 面抗凝血改性；材料表面誘生生物膜。 通過體外或短期體內(nèi)試驗(yàn)可靠地評價(jià)和預(yù)測 材料長期生物安全性和壽命的方法和模型， 包括動物和臨床試驗(yàn)?zāi)Ｐ汀? 進(jìn)展 例：多糖包裹鐵氧化物的核磁共振影象 劑；充入空氣的白蛋白微殼 —— 超 聲影象顯影劑 研究熱點(diǎn) 生物相容性及試驗(yàn)評價(jià)的新方法 和模型。 組織工程支架的快速成型。 ? 進(jìn)展 （例）： 納米尺度的裹、泡、殼 —— 人造細(xì)胞等 宏觀尺度的水凝膠 —— 細(xì)胞，藥物載體 三維結(jié)構(gòu)組裝（＋生長因子） —— 支架材料 通過自裝配有機(jī)分子模板裝配骨 研究熱點(diǎn) 微制造技術(shù)的應(yīng)用 例：光刻技術(shù)刻制表面微 /納米圖案 —— 基因芯片（臨床診斷），藥物控釋。 研究熱點(diǎn) 組織誘導(dǎo)生物材料 —— 可誘導(dǎo)多能間充質(zhì)細(xì)胞直接分化為特定組織細(xì)胞形成組織的材料 — 模擬自然組織形成過程 多能干細(xì)胞 前體細(xì)胞 成組織細(xì)胞 組織細(xì)胞 組織外基質(zhì) 組織形成 組織重建 組織成熟 生物信號分子 微環(huán)境調(diào)控 組織形成過程示意圖 研究熱點(diǎn) 組織誘導(dǎo)生物材料 材料誘導(dǎo)組織形成過程示意圖 主要進(jìn)展 —— 骨誘導(dǎo)生物材料；材料誘導(dǎo)軟骨形成。 ? 生理環(huán)境（ pH， T，葡萄糖濃度等）響應(yīng)智能高分子 主要進(jìn)展：水凝膠 —— 溶漲性隨生理環(huán)境變化。 生長因子及原位基因控制載體。 類骨磷灰石層 —— 對骨相關(guān)蛋白和細(xì)胞吸附 /粘附 表面改性 —— 近期發(fā)展新一代生物材料的主要途徑。 例：聚乙二醇，聚環(huán)氧乙烷－殼類粘連蛋白的共聚物；鈦合金表面能帶結(jié)構(gòu)改性。 對蛋白和細(xì)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(xì)胞吸附 各種細(xì)胞吸附 單核、白細(xì)胞、血小板 特異性細(xì)胞素釋放及 特定組織的細(xì)胞分化 細(xì)胞素釋放 感染、巨噬細(xì)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(diǎn) 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(jī)構(gòu)）、生物力學(xué)性質(zhì)等與蛋白、生物分子和細(xì)胞相互作用、分子識別、選擇性吸附 /粘附的關(guān)系和規(guī)律。 關(guān)鍵：細(xì)胞，藥物、生物活性物質(zhì)靶向傳送和控釋載體的設(shè)計(jì)和制備，包括裝載特定生物信號的載體。 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(xì)胞技術(shù)等。 ? 基礎(chǔ) :在分子水平上對材料和宿主間相互作用認(rèn)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)。 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。 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)。 異體反應(yīng) ：感染，植入失效。 ?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。 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(fù)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。 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。 無致癌性，耐生物老化，長期放置體內(nèi)的材料其物理機(jī)械性能不發(fā)生明顯變化。 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(xì)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(jià) ? 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。 m1/2之間。 （ C）一般報(bào)道的整體 HAP的斷裂韌性在 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(dá)到的性能 （ 4） HAP系復(fù)合材料的應(yīng)
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