不銹鋼與材料科學(xué)

不銹鋼與材料科學(xué)第一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第七章生物醫(yī)用材料通識(shí)教育－材料科學(xué)第二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六章生物醫(yī)用材料

第一節(jié)生物醫(yī)學(xué)材料的用途、基本特性及分類第三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物醫(yī)學(xué)材料的定義

用于與生命系統(tǒng)接觸和發(fā)生相互作用的，并能對(duì)其細(xì)胞、組織和器官進(jìn)行診斷治療、替換修復(fù)或誘導(dǎo)再生的一類天然或人工合成的特殊功能材料，亦稱生物材料。第四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物醫(yī)用材料診斷現(xiàn)代診斷系統(tǒng)治療修復(fù)、置換、增進(jìn)組織器官功能先進(jìn)控制釋放系統(tǒng)通用生物醫(yī)用材料組織工程生物醫(yī)用材料第五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物醫(yī)學(xué)材料的用途替代損害的器官或組織，例如：人造心臟瓣膜、假牙、人工血管等；改善或恢復(fù)器官功能的材料，如：隱型眼鏡、心臟起搏器等；用于治療過(guò)程，例如：介入性治療血管內(nèi)支架、用于血液透析的薄膜、藥物載體與控釋材料等。第六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人造牙齒第七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人造血管第八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人工心臟瓣膜第九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六心臟起搏器第十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六脊柱修復(fù)支架第十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物醫(yī)學(xué)材料的研究?jī)?nèi)容生物體生理環(huán)境、組織內(nèi)容、器官生理功能及其替代方法。具有特種生理功能的生物醫(yī)學(xué)材料的合成、改性、加工成型以及材料的特種生理功能與其結(jié)構(gòu)關(guān)系。材料與生物體的細(xì)胞、組織、血液、體液、免疫、內(nèi)分泌等生理系統(tǒng)的相互作用以及養(yǎng)活材料毒副作用的對(duì)策。材料滅菌、消毒、醫(yī)用安全性評(píng)價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)以及醫(yī)用材料與制品生產(chǎn)管理與國(guó)家管理法規(guī)。第十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物醫(yī)學(xué)材料的分類按醫(yī)用材料的來(lái)源分類：天然生物材料、合成材料。按醫(yī)用材料的性質(zhì)分類：高分子材料、金屬材料、無(wú)機(jī)非金屬材料、天然生物材料。按醫(yī)用材料在人體中的應(yīng)用部位分類：硬組織材料、軟組織材料、心血管材料、血液代用材料、分離透析材料。按醫(yī)用材料使用要求分類：非植入性材料、植入性材料、血液接觸性材料、降解和吸收性材料。第十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六對(duì)生物醫(yī)學(xué)材料的基本要求生物相容性化學(xué)穩(wěn)定性力學(xué)條件其它要求第十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物相容性對(duì)人體無(wú)毒、無(wú)刺激、無(wú)致畸、致敏、致突變或致癌作用；在體內(nèi)不被排斥，無(wú)炎癥，無(wú)慢性感染，種植體不致引起周?chē)M織產(chǎn)生局部或全身性反應(yīng)，最好能與骨形成化學(xué)結(jié)合，具有生物活性；無(wú)溶血、凝血反應(yīng)等。第十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六化學(xué)穩(wěn)定性耐體液侵蝕，不產(chǎn)生有害降解產(chǎn)物；不產(chǎn)生吸水膨潤(rùn)、軟化變質(zhì)；自身不變化。第十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六力學(xué)條件

足夠的靜態(tài)強(qiáng)度，如抗彎、抗壓、拉伸、剪切等；具有適當(dāng)?shù)膹椥阅Ａ亢陀捕龋荒推?、摩擦、磨損、有潤(rùn)滑性能。第十七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六其它要求良好的空隙度，體液及軟硬組織易于長(zhǎng)入；易加工成形，使用操作方便；熱穩(wěn)定好，高溫消毒不變質(zhì)等性能。第十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第二節(jié)、生物醫(yī)用材料市場(chǎng)發(fā)展概況第十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六全球生物醫(yī)用材料市場(chǎng)第二十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六我國(guó)生物醫(yī)學(xué)材料的生物醫(yī)學(xué)工程產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)增長(zhǎng)率高達(dá)28％(全球市場(chǎng)增長(zhǎng)率20%),居全球之首。我國(guó)人工關(guān)節(jié)替換年增長(zhǎng)率高達(dá)30％，遠(yuǎn)高于美國(guó)的4％。

----------------國(guó)家科技部資料中國(guó)生物醫(yī)用材料市場(chǎng)第二十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六775萬(wàn)肢殘患者和每年新增的300萬(wàn)骨損傷患者 --------需要大量骨修復(fù)材料2000萬(wàn)心血管病患者 --------每年需要24萬(wàn)套人工心瓣膜腎衰患者 --------每年需要12萬(wàn)個(gè)腎透析器……第二十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六全球生物醫(yī)用材料細(xì)分市場(chǎng)發(fā)展增長(zhǎng)率26%增長(zhǎng)率45%市場(chǎng)將達(dá)800億美元高速增長(zhǎng)高速增長(zhǎng)第二十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六

全球釋藥系統(tǒng)市場(chǎng)

（單位：億美元）全球醫(yī)藥市場(chǎng)全球釋藥市場(chǎng)銷售額全球釋藥市場(chǎng)份額2002年400040210%2005年7200104314%第二十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六全球釋藥系統(tǒng)細(xì)分市場(chǎng)13%11%12%9%9%20%2002年市場(chǎng)情況及預(yù)測(cè)年增長(zhǎng)率前緣戰(zhàn)略咨詢公司(FL)市場(chǎng)分析報(bào)告第二十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六中國(guó)13億人口,2002年藥品市場(chǎng)達(dá)140億美元，按10%比例估算，其中釋藥市場(chǎng)為14億美元。隨著人民購(gòu)買(mǎi)力提高，保健意識(shí)增強(qiáng)，今后國(guó)內(nèi)藥品市場(chǎng)每年將以5000萬(wàn)美元幅度增加?！袊?guó)釋藥市場(chǎng)第二十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六我國(guó)生物材料和制品所占世界市場(chǎng)份額不足1.5％；產(chǎn)品技術(shù)水平處于初級(jí)階段，且產(chǎn)品單一；同類產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品比，基本上屬于仿制，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)較少；生物醫(yī)用材料與制品70-80%要依靠進(jìn)口；產(chǎn)業(yè)正處于起步階段。生物醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:我國(guó)生物醫(yī)用材料的產(chǎn)業(yè)化第二十七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六我國(guó)有6,000多家制藥企業(yè)，但總體上技術(shù)資源、資金力量都比不上西方制藥企業(yè)，其中控制釋放系統(tǒng)的企業(yè)僅有有限幾家。我國(guó)企業(yè)的研發(fā)投入總體很少，無(wú)法與國(guó)際制藥相比。我國(guó)的控釋制劑以研發(fā)為主，產(chǎn)業(yè)化商品少，市場(chǎng)上基本為進(jìn)口藥品制劑。藥物控制釋放產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀:第二十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向市場(chǎng)迅猛發(fā)展的需求—通用生物醫(yī)用材料，控制釋放系統(tǒng)，組織工程材料；加大研發(fā)力量，加強(qiáng)學(xué)科交叉，發(fā)展具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)與產(chǎn)品；加強(qiáng)產(chǎn)-學(xué)-研的結(jié)合。第二十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三節(jié)、通用生物醫(yī)用材料鈦合金系列材料生物陶瓷復(fù)合化與生物活性化高分子生物材料仿生化和高性能化……第三十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.1金屬生物醫(yī)學(xué)材料金屬生物醫(yī)用材料必須是一類生物惰性材料，除應(yīng)具有良好的力學(xué)性能及相關(guān)的物理性質(zhì)外，還必須具有優(yōu)良的抗生理腐蝕性和組織相容性。已應(yīng)用于臨床的醫(yī)用金屬材料主要有不銹鋼、鈷基合金和鈦基合金等三大類。它們主要用于骨和牙等硬組織修復(fù)和替換，心血管和軟組織修復(fù)以及人工器官制造中的結(jié)構(gòu)元件。第三十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六不銹鋼按顯微組織的特點(diǎn)可分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼等類型；鐵素體和馬氏體不銹鋼的主要成分是Fe、Cr、C；馬氏體不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的降低和含鉻量的增加而提高，提高含碳量的增加而提高；目前鐵素體和馬氏體不銹鋼用于醫(yī)療器械。第三十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六奧氏體不銹鋼的主加元素是Cr和Ni，具有高的塑性，易于加工變形制成各種型狀，無(wú)磁性，韌性好；奧氏體不銹鋼的生物相容性和綜合力學(xué)性能較好，得到了大量應(yīng)用；在骨科里用來(lái)制作各種人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器；在口腔科常用于鑲牙、矯正和牙根種植等各種器件的制作。第三十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六鈷基合金與不銹鋼相比，鈷基合金的鈍化膜更穩(wěn)定，耐蝕性更好，植入體內(nèi)不會(huì)產(chǎn)生明顯的組織反應(yīng)；最先在口腔科得到應(yīng)用的是鑄造鈷鉻鉬合金，20世紀(jì)30年代末又被用于制作接骨板、骨釘?shù)裙潭ㄆ餍担?0世紀(jì)50年代又成功地制成人工髖關(guān)節(jié)；20世紀(jì)60年代，為了提高鈷基合金的力學(xué)性能，又研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造鈷鉻鉬合金，并應(yīng)用于臨床；為了改善鈷基合金搞疲勞性能，于20世紀(jì)70年代又研制出鍛造鈷鉻鉬鎢鐵合金和具有多相組織的MP35N鈷鉻鉬鎳合金，并在臨床中得到應(yīng)用。第三十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六鈦基合金重金屬元素離子如：Ni、Cr離子在人體組織內(nèi)含量過(guò)高時(shí)，會(huì)對(duì)人體組織產(chǎn)生一定的毒性。純鈦與鈦合金植入物很少與周?chē)M織反應(yīng)。采用鈦基合金則有得于進(jìn)一步提高植入金屬材料的性能；Ti與氧反應(yīng)形成的氧化膜致密穩(wěn)定，有很好的鈍化作用。因此，Ti合金具有很強(qiáng)的耐蝕性；Ti的密度小，比強(qiáng)度高，Ti合金的強(qiáng)度可達(dá)到很高的水平；缺點(diǎn)：Ti合金的磨損與應(yīng)力腐蝕較明顯；總體上看，Ti合金對(duì)人體毒性小，密度小，彈性模量接近于天然骨，是較佳的金屬生物醫(yī)學(xué)材料。第三十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第三十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六3.2生物陶瓷陶瓷是經(jīng)高溫處理工藝所全成的無(wú)機(jī)非金屬材料；其結(jié)構(gòu)中包含著鍵結(jié)合力很大的離子鍵和共價(jià)鍵，所以它不僅具有良好的機(jī)械強(qiáng)度、硬度，而且在體內(nèi)難溶解，不易腐蝕變質(zhì)，熱穩(wěn)定性好，便于加熱消毒，耐磨性能好，不易產(chǎn)生疲勞現(xiàn)象，滿足種植學(xué)的要求；陶瓷成形容易，可以根據(jù)使用要求，制成各種形態(tài)和尺寸；隨著加工裝備及技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)在陶瓷的切削、研磨、拋光等已是成熟的工藝。第三十七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六

各類生物材料比較材料特性金屬高分子陶瓷生物相容性不太好較好很好耐侵蝕性除貴金屬外，多數(shù)不耐侵蝕，表面易變質(zhì)化學(xué)性能穩(wěn)定，耐侵蝕化學(xué)性能穩(wěn)定，耐侵蝕，不易氧化、水解耐熱性較好，耐熱沖擊受熱易變形，易老化熱穩(wěn)定性好，耐熱沖擊強(qiáng)度很高差很高耐磨性不太好，磨損產(chǎn)物易污染周?chē)M織不耐磨耐磨性好，有一定潤(rùn)滑性能加工及成形性能非常好，可加工成任意形狀，延展性良好可加工性好，有一定韌性塑形性好，脆性大，無(wú)延展性第三十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六根據(jù)生物陶瓷材料與生物體組織的疚，把它們可以分為三類：惰性生物陶瓷。這種生物陶瓷在生物體內(nèi)與組織幾乎不發(fā)生反應(yīng)或反應(yīng)很小，例如氧化鋁陶瓷和藍(lán)寶石、碳、氧化鋯陶瓷、氮化硅陶瓷等；活性生物陶瓷。在生理環(huán)境下與組織界面發(fā)生作用，形成化學(xué)鍵結(jié)合，系骨性結(jié)合。如羥基磷灰石等陶瓷及生物活性玻璃，生物活性微晶玻璃；可被吸收的生物降解陶瓷，這類陶瓷在生物體內(nèi)可被逐漸降解，被骨組織吸收，是一種骨的重建材料，例如磷酸三鈣等。第三十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六各種生物陶瓷在臨床上有以下應(yīng)用：能承受負(fù)載的矯形材料，用在骨科、牙科及頜面上：Al2O3陶瓷、穩(wěn)定ZrO2陶瓷、具有生物活性的表面涂層（生物活性玻璃、生物微晶玻璃）的相應(yīng)材料等；種植齒、牙齒增高：Al2O3陶瓷、氟聚合物/金屬基復(fù)合材料、生物活性玻璃、自固化磷酸鹽水泥和玻璃水泥、活性涂層材料等；耳鼻喉代用材料：Al2O3陶瓷、生物活性玻璃及生物活性微晶玻璃、磷酸鹽陶瓷；人工肌鍵和韌帶：PLA-碳纖維復(fù)合材料。第四十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人工心臟瓣膜：熱解碳涂層（搞凝血，摩擦系數(shù)?。豢晒┙M織長(zhǎng)入的涂層（心血管、矯形、牙、額面修復(fù)），多用Al2O3陶瓷；骨的充填料。：磷酸鈣及磷酸鈣鹽粉末或顆粒；脊椎外科：生物活性玻璃或生物活性玻璃陶瓷；眼：生物玻璃、羥基磷灰石。第四十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六惰性生物材料——氧化鋁陶瓷視制造方法的不同，用于生物醫(yī)學(xué)的氧化鋁分為單晶氧化鋁、多晶氧化鋁和多孔氧化鋁三種；就多晶氧化鋁而言，只有高純度（>99.5%）、高密度（≥3.90g/cm3)、晶粒細(xì)小且均勻（平均晶粒尺寸<7μm)的氧化鋁陶瓷才能顯示出Al2O3作為生物陶瓷的優(yōu)越性，即優(yōu)良的生物相容性、摩擦系數(shù)小、耐磨損、抗疲勞、耐腐蝕等特性；同多晶氧化鋁陶瓷相比，單晶氧化鋁陶瓷的力學(xué)性能更為突出，單晶氧化鋁在C軸方向具有相當(dāng)高的抗彎強(qiáng)度（1300GPa），因而臨床上應(yīng)用于負(fù)重大、耐磨要求高的部位，但其加工比較困難。第四十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六氧化鋁也存在幾個(gè)問(wèn)題：1、與骨不發(fā)生化學(xué)結(jié)合，時(shí)間一長(zhǎng)，與骨的固定會(huì)發(fā)生松馳；2、機(jī)械強(qiáng)度不十分高；3、楊氏模量過(guò)高（380GPa）；4、摩擦系數(shù)、磨耗速度不低；采用多孔氧化鋁則可較好的解決氧化鋁陶瓷與骨頭結(jié)合不好而使植入體固定，保證了植入物與骨頭的良好結(jié)合。但這樣會(huì)降低陶瓷的機(jī)械強(qiáng)度，多孔氧化鋁陶瓷的強(qiáng)度隨空隙率的嗇而急劇降低。因此，只能用于不負(fù)重或負(fù)重輕的部位；為改善多孔氧化鋁陶瓷植入體的強(qiáng)度，可采用將金屬與氧化鋁復(fù)合的方法，在金屬表面形成多孔性氧化鋁薄層，這種復(fù)合材料既能保證強(qiáng)度、又能形成多孔性；空隙大小對(duì)骨長(zhǎng)入十分重要，孔徑為10~40μm時(shí)，只有組織長(zhǎng)入，而沒(méi)有骨質(zhì)長(zhǎng)入。當(dāng)孔徑在75~100μm時(shí)，則連接組織長(zhǎng)入。骨質(zhì)完全長(zhǎng)入的孔徑為100~200μm。第四十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六碳素材料碳材料在1967年被開(kāi)發(fā)并用做生物材料；碳素材料質(zhì)輕而且具有良好的潤(rùn)滑性和抗疲勞特性，彈性模數(shù)與致密度與人骨的大致相同；碳材料的生物相容性好，特別是抗凝血性佳，與血細(xì)胞中的元素相容性極好，不影響血漿中的蛋白質(zhì)和酶的活性；碳素材料在人體內(nèi)不發(fā)生反應(yīng)和溶解，生物親和良好，耐蝕，對(duì)人體組織的力學(xué)刺激小。第四十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，可得到不同結(jié)構(gòu)的碳素材料，主要的類型有三種：玻璃碳材：是通過(guò)預(yù)先成型的因態(tài)聚合物使易揮發(fā)組分揮發(fā)掉而制得。材料的斷面厚度一般小于7mm；熱解碳（LTI碳）：是將甲烷、丙烷等碳?xì)浠衔锿ㄈ肓蚧仓?，?000~2400℃熱解、沉淀而得。沉積層的厚度一般為1mm；低溫氣相沉積碳（ULTI碳）：是用電弧等離子體濺射或電子束源而制取的各向同性的碳薄膜，其膜厚度一般在1μmμ左右；碳素材料是用于心血管系統(tǒng)修復(fù)的理想材料，缺點(diǎn)是機(jī)體內(nèi)長(zhǎng)期存在會(huì)發(fā)生碳離子擴(kuò)散，對(duì)周?chē)M織造成染色，但至今尚未發(fā)現(xiàn)由此而引發(fā)的對(duì)機(jī)體的不良影響。第四十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六可吸收生物陶瓷可吸收生物陶瓷植入人體后材料逐漸被吸收，同時(shí)新生骨逐漸長(zhǎng)入而替代之；生物降解可吸收生物陶瓷在生物醫(yī)學(xué)上的主要應(yīng)用為臉部和額部的骨缺損、填補(bǔ)牙周的空洞，還可作為藥物的載體；最早應(yīng)用的生物降解材料是石膏，石膏的相容性雖好，但吸收速度太快，通常在新骨未長(zhǎng)成就消耗殆盡而造成塌陷；目前廣泛使用的生物降解陶瓷材料為β-磷酸三鈣，依據(jù)材料物理化學(xué)原理，控制β-磷酸三鈣的萬(wàn)分組成和微觀結(jié)構(gòu)，可以制備出不同降解速度的可吸收生物陶瓷材料。第四十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物活性陶瓷包括各種生物活性玻璃及羥基磷灰石等磷酸鹽材料；羥基磷灰石簡(jiǎn)稱HA，因?yàn)镠A占人體骨組成的70%~80%，所以修復(fù)骨組織HA較金屬和聚合物具有更好的效果；HA植入骨組織后，通過(guò)外延生長(zhǎng)和骨產(chǎn)生牢固的化學(xué)鍵結(jié)合，即骨性結(jié)合；在生物體中，與骨組織形成緊密的化學(xué)鍵結(jié)合層，這種鍵結(jié)合層能阻擋種植體材料被腐蝕，具有極好的耐久力抗疲勞性能。第四十七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六生物活性玻璃陶瓷又稱為生物活性微晶玻璃，這是一類含有磷灰石微晶相的陶瓷材料；這類材料能與自然骨形成化學(xué)鍵結(jié)合；生物活性玻璃陶瓷的制備工藝較簡(jiǎn)單，首先是通過(guò)混料和熔化得到均質(zhì)玻璃熔體，然后根據(jù)對(duì)制品性能的要求選擇不同的成型方式制成植入體如澆注成型法、粉末燒結(jié)法；在臨床實(shí)踐上，生物玻璃已成功地用于做聽(tīng)骨、胯骨、脊椎及骨的填充物；通過(guò)磷灰石層與骨的結(jié)合，是生物活性材料的本質(zhì)。第四十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六可治療癌癥的生物陶瓷生物陶瓷不僅可用來(lái)替代損傷的組織，還可以通過(guò)原位殺死癌細(xì)胞，消除被損傷的組織使其康復(fù)，而不必切除受損害的組織；生物陶瓷的生物相容性與鐵磁性，可作為治療癌的熱源；例如，由LiFe3O5和α-Fe2O3與Al2O3-SiO2-P2O5玻璃體復(fù)合材料制得的高密度玻璃具有熱磁性。將上述玻璃微珠注射在腫瘤的周?chē)?，并置于頻率10kHz，磁場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)500Oe的交變磁場(chǎng)中，通過(guò)磁滯損失，使腫瘤部位加熱到43℃以上，達(dá)到有效治療癌癥，并且骨組織的功能和開(kāi)頭均得到恢復(fù)。第四十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六4.3生物醫(yī)用高分子材料指用于生物體或治療過(guò)程的高分子材料按來(lái)源可分為天然高分子材料和人工合成高分子材料優(yōu)點(diǎn)：強(qiáng)度與硬度較低，可作為軟組織替代物；不發(fā)生生理腐蝕；制作上易于成型缺點(diǎn)：可能會(huì)因體液或血液中的多種離子、蛋白質(zhì)和酶的作用而導(dǎo)致聚合物斷鏈、降解；耐磨損、蠕變等性能也不如金屬材料第五十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六用于人工器官和植入體的高分子材料在醫(yī)學(xué)上高分子材料不僅被用來(lái)修復(fù)人體損傷的組織和器官，恢復(fù)其功能，而且還可以用來(lái)制作人工器官來(lái)取代全部或部分功能；用醫(yī)用高分子材料制成的人工心臟可在一定時(shí)間內(nèi)代替自然心臟的功能，成為心臟移植前的一項(xiàng)過(guò)渡措施；人工腎可維持腎病患者幾十年的生命；用有機(jī)玻璃修補(bǔ)損傷的顱骨已得到廣泛采用；用高分子材料制的隱形眼鏡片，既矯正了視力又美觀方便。第五十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六用途材料用途材料肝臟賽璐珞、PHEMA心臟嵌段聚醚氨酯彈性體、硅橡膠肺硅橡膠、聚丙烯空心纖維人工紅血球全氟烴胰臟丙烯酸酯共聚物膽管硅橡膠腎臟鈾氨法等再生纖維素、醋酸纖維素、聚丙烯腈等關(guān)節(jié)、骨超高分子量聚乙烯、高密度聚乙烯、尼龍、硅橡膠腸胃片段硅氧烷類皮膚火棉膠、涂有聚硅酮的尼龍織物、聚酯人工血漿羥乙基淀粉、聚乙烯吡咯酮血管聚酯纖維、聚四氟乙烯、SPEU角膜PMMA、PHEMA、硅橡膠耳及耳膜等硅橡膠、丙烯酸基有機(jī)玻璃、聚乙烯玻璃體硅油（PVC、聚亞胺酯）喉頭聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯氣管聚四氟乙烯、聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維面部修復(fù)丙烯酸基有機(jī)玻璃食道聚硅酮、聚氯乙烯（PVC）鼻硅橡膠、聚乙烯乳房硅聚酮腹膜聚硅酮、聚乙烯、聚酯纖維尿道硅橡膠、聚酯纖維縫合線聚亞胺酯醫(yī)學(xué)上應(yīng)用的部分高分子材料第五十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人工關(guān)節(jié)例如：德國(guó)產(chǎn)品UHMWPE材料ISO5834-2ASTMF648可用為人工關(guān)節(jié)、人工骨骼植入人體極低的能耗……第五十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六珊瑚骨修復(fù)材料第五十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六代表性通用生物醫(yī)用材料產(chǎn)品及公司產(chǎn)品公司Tritan鈦鑄造金屬DentaurumInpringen,GeEFUCERA-A義齒YamahachiDentalMFGCo.,JP珊瑚骨移植物InterporeInternational,Irvine,CA,USA生物工程膠原基質(zhì)FortaPerm,FortaGenOrganogenesisInc.,Massa,USA酪氨酸衍生聚碳酸酯IntergraLifeScience,NJ,USAOxinium*,Accuris*膝關(guān)節(jié)Smith&Nephew,UKSynergyTM脊柱修復(fù)支架InterporeCrossInternationalInc.,USA第五十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第四節(jié)、組織工程用生物材料組織和器官損傷或缺陷常規(guī)治療:移植(人或異種移植)外科修復(fù)人工假體、機(jī)械裝置第五十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六組織工程的方法以天然、合成或半合成的組織和器官進(jìn)行模仿，賦予其功能。第五十七頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六組織工程的位置異體細(xì)胞異體組織合成材料生體源材料免疫隔離膜自體細(xì)胞人工細(xì)胞外基質(zhì)(ECMs)生長(zhǎng)因子載體器官移植人工器官雜化人工器官(生物)組織重建置換外科重建外科組織工程再生醫(yī)學(xué)第五十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六組織工程相關(guān)材料與技術(shù)材料技術(shù)人工細(xì)胞外基質(zhì)大量細(xì)胞分離、培養(yǎng)、保存技術(shù)細(xì)胞生長(zhǎng)因子釋放載體細(xì)胞共培養(yǎng)或分化技術(shù)免疫隔離膜材（水凝膠）細(xì)胞生長(zhǎng)因子生產(chǎn)技術(shù)確保空間用膜控制釋放技術(shù)生物降解材料生物系統(tǒng)技術(shù)細(xì)胞組建材料功能評(píng)價(jià)技術(shù)第五十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六人工皮膚Silastic---EpidermalMembrane---DermalIntegra第六十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六治療過(guò)程Source:IntegraLifeSciencesCorporation第六十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六Source:IntegraLifeSciencesCorporation第六十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六雙層人工皮膚Apligraf第六十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六組織工程人工骨缺損修復(fù)示意圖第六十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六代表性組織工程產(chǎn)品及公司產(chǎn)品公司Thanscyte皮膚取代物，Dermagraft皮服移植物AdvancedTissueScience，LaJolle，CA，USATerudermis雙層人工真皮Tervmo，JapanApligraf雙層人工皮膚NovartisPharmaceuticalsCorporation

Cartice軟骨修復(fù)產(chǎn)品GenzymeBiosurgery，Cambridge，MA，USAOP-1骨生長(zhǎng)因子CurisCambridge，MA,USA用于泌尿和婦科重建產(chǎn)品Dermalogen&DermoplantCoolagenesis,Beverly,MA,USA第六十六頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第五節(jié)、先進(jìn)控制釋放載體材料藥物控制釋放目的使藥物在需要時(shí)間和時(shí)間間隔內(nèi)對(duì)需要?jiǎng)┝酷尫胖了璨课唬乐顾幬锸Щ?。第六十七?yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六藥物的控制釋放體系簡(jiǎn)稱DDS，就是能夠在固定的時(shí)間內(nèi)，按照預(yù)定的方向向體內(nèi)或體內(nèi)某部位釋放藥物，并且在一段時(shí)間內(nèi)使藥物的濃度維持在一定的水平；藥物釋放的方式有多種常見(jiàn)的有儲(chǔ)存器型DDS、基材型DDS；儲(chǔ)存器型DDS是將藥物微粒包裹在高分子膜材里，藥物微粒的大小可根據(jù)使用的目的調(diào)整，粒徑可從微米到納米；基材型DDS則是將藥物包埋于高分子基材中，此時(shí)藥物的釋放速率和釋放分布可通過(guò)基材的形狀、藥物在基材中的分布以及高分子材料的化學(xué)、物理和生物學(xué)特性控制。第六十八頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六第六十九頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六用于藥物釋放的高分子材料常用的有水凝膠、生物降解聚合物、脂質(zhì)體等常見(jiàn)的水凝膠有聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚乙烯醇、聚環(huán)氧乙烷或聚乙二醇等合成材料及一些天然水凝膠水凝膠的生物相容性好，孔隙分布可控，能實(shí)現(xiàn)深漲控制釋放機(jī)理脂質(zhì)體主要是由卵磷脂的殼富集組成的高度有序裝配體在水中，脂質(zhì)雙分子膜閉合成裝配體，形成脂質(zhì)體，其結(jié)構(gòu)與生體膜類似。在脂質(zhì)體內(nèi)部，脂質(zhì)分子的疏水性長(zhǎng)鏈富集，可內(nèi)包各種低極性物質(zhì)；第七十頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六在脂質(zhì)體表面，脂質(zhì)分子的親水基富集。利用脂質(zhì)雙分子膜的外層和內(nèi)層性質(zhì)不同，可用來(lái)控釋各種生理活性物質(zhì)固脂質(zhì)體可生物降解，易于制備，而且能負(fù)載許多脂質(zhì)和水溶性藥物，固脂質(zhì)體是有效的藥物載體第七十一頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六控制釋放的生物活性物質(zhì)半衰期短、毒副作用大的藥物蛋白質(zhì)和多肽藥物基因和疫苗……第七十二頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六控釋藥物的劑型與技術(shù)口服注射制劑植入制劑噴霧劑經(jīng)皮給藥粘膜貼劑……緩釋技術(shù)靶向技術(shù)納米技術(shù)智能控制釋放……第七十三頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六口服緩釋片劑、膠囊第七十四頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六植入型藥物緩釋棒第七十五頁(yè)，共八十五頁(yè)，編輯于2023年，星期六靶向