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医用生物材料及其分类
  发布日期:2008-11-3

      医用生物材料又称生物医学材料,或生物材料、医用材料。整形外科又称此材料为人工组织代用品。医用材料是一类具有特殊性能特种功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患等医疗、保健领域,而对人体组织,血液不致产生不良影响的材料
      生物医用材料(biomedical material)是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础,己成为材料学科的重要分支,尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破,生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘,不远的将来,科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官,生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业.
       由生物分子构成生物材料,再由生物材料构成生物部件。生物体内各种材料和部件有各自的生物功能。它们是“活”的,也是被整体生物控制的。生物材料中有的是结构材料,包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织;还有许多功能材料所构成的功能部件,如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜。在生物体内生长有不同功能的材料和部件,材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。它们可以做生物部件的人工代替物,也可以在非医学领域中使用。前者如人工瓣膜、人工关节等;后者则有模拟生物黏合剂、模拟酶、模拟生物膜等
    生物医用材料由于直接用于人体或与人体健康密切相关,对其使用有严格要求。首先,生物医用材料应具有良好的血液相容性和组织相容性。其次,要求耐生物老化。即对长期植入的材料,其生物稳定性要好;对于暂时植入的材料,耍求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢的无毒单体或片断。还要求物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当。便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑的。对于不同用途的材料,其要求各有侧重。
    其主要研究的内容包括:①具有特种功能和性能的共性和个性的研究,即全面的理化性能的研究;②生物体生理环境,组织结构,器官生理功能及其替代方法的研究;③材料与生物体相互作用的研究;④材料的灭菌、消毒、安全性评价标准和方法以及管理等方面的研究。

       医用材料可按以下几个方面分类:①按材料来源分类;②按材料的性质分类;③按材料在人体应用部位的分类;④按材料使用要求的分类;⑤按材料与人体接触时间分类。
(一)按材料来源分类:
1.人体自身组织——自体组织移植技术。
2.同种器官与组织——异体组织和器官移植技术。
3.异种同类器官与组织——异种组织和器官移植技术。
4.天然生物材料:如生物缝合线、甲壳素、纤维素等制成的人工肾、人工肝等。
5.合成材料:如硅胶和其他高分子聚合物、陶瓷、金属类等。
(二)按材料性质分类:
1.高分子材料:硅胶、聚合物等。
2.金属材料:如各种钛合金制品等。
3.无机非金属材料:如羟基磷灰石等。
4.天然生物材料:如牛的心包制作的人工心瓣膜。
(三)按材料应用部位分类:
1.硬组织材料:包括骨、软骨、牙齿材料等。
2.软组织材料:各种软组织填充剂,包括液体填充剂。
3.心血管材料:包括人工血管、心血管导管等。
4.血液代用材料:包括代血浆、人工红细胞。
5.分离、过滤、透析膜材料:包括血液净化,取浆分离用膜材料等。
(四)按医用材料使用要求的分类:
1.非植人性材料和制品:各种注射器、输液器、输血器等。
2.植入性材料和制品:如多孔聚乙烯,膨体聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺水凝胶等。
3.血液接触性材料和制品:如心脏反搏气囊等。
4.降解和吸收性材料和制品:如聚乳酸或胶原等制造的可吸收缝合线。
5.其他:如由聚丙烯酰胺制造的诊断用的固定化酶载体等。
(五)按材料与人体接触时间分类:
1.短期接触:接触在24 h内者,称A类材料。
2.长期接触:接触时间在24 h到30天内者,称B类材料。
3.永久性接触:接触时间超过30天以上,甚至终身植入物的材料类,称C类材料。
      上述各种分类各有其优缺点和特征,仅是从不同的角度去认识和归纳医用材料的分类方法而已。

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