材料百态

生物医学材料是指一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。目前，各种合成材料、天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成品都已经被广泛应用于临床和科研。

一般而言，临床医学对生物医学材料有以下基本的要求：

☆ 无毒性，不致癌，不致畸，不引起人体细胞的突发和组织细胞的反应；

☆ 与人体组织相容性好，不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象；

☆ 化学性质稳定，抗体液、血液及酶的作用；

☆ 具有与天然组织相适应的物理机械特性；

☆ 针对不同的使用目的具有特定的功能。

根据材料属性，可植入人体的生物医学材料大致可以分为以下几种:

1、生物医学金属材料

医用金属材料（biomedical Metallic Materials）是作为生物医学材料的金属或合金，具有很高的机械强度和抗疲劳特性，是临床应用最广泛的承力植入材料，主要有钴合金（Co-Cr-Ni）、钛合金（Ti-6Al-4V）和不锈钢的人工关节和人工骨。镍钛形状记忆合金具有形状记忆的智能特性，能够用于矫形外科、心血管外科。

2、生物医学高分子材料

生物医学高分子材料（Biomedical Polymer）有天然的和合成的两种，发展最快的是合成高分子医用材料。通过分子设计，可以获得很多具有良好物理机械性和生物相容性的生物材料。其中软性材料常用作人体软组织如血管、食道和指关节等的代用品；合成的硬材料可以用作人工硬脑膜、笼架球形的人工心脏瓣膜的球形阀等；液态的合成材料如室温硫化硅橡胶可以用作注入式组织修补材料。

3、生物医学无机非金属材料或生物陶瓷

生物陶瓷（Biomedical Ceramics）化学性质稳定，具有良好的生物相容性。生物陶瓷主要包括两类:（1）惰性生物陶瓷（如氧化铝、医用碳素材料等），这类材料具有较高的强度，耐磨性能良好，分子中的键力较强。（2）生物活性陶瓷（如羟基磷灰石和生物活性玻璃等），这类材料具有能在生理环境中逐步降解和吸收，或与生物机体形成稳定的化学键结合的特性，因而具有极为广阔的发展前景。

4、生物医学复合材料

生物医学复合材料（Biomedical Composites）是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料，主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造。其中钛合金和聚乙烯组织的假体常用作关节材料；碳—钛合成材料是临床应用良好的人工股骨头；高分子材料与生物高分子（如酶、抗源、抗体和激素等）结合可以作为生物传感器。

5、生物医学衍生材料

生物医学衍生材料（Biomedical Derived Materials）是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料，是无生物活力的材料，但是由于具有类似天然组织的构型和功能，在人体组织的修复和替换中具有重要作用，主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等。

目前大量用于医疗器械（植入器械、体外循环系统等）的生物医学材料主要有包括医用高分子、金属、陶瓷等在内的20余种。利用现有的生物医学材料，已开发出许许多多的医用植入体和人工器官等，主要包括:

△ 心脏和心血管系统（起搏器、心脏瓣膜、人造血管、导管和分流管等）；

△ 矫形外科（人工关节、骨板、骨螺钉等内固定器械、骨缺损填充或修复体、脊柱和脊柱融合器械、功能化模拟神经肌肉和人工关节软骨等）；

△ 整形外科（颅、颌面、耳、鼻等修复体和人工乳房等）；

△ 软组织修复（人工尿道、人工膀胱和肠、体内、外分流管、人工气管、缝线和组织粘合修补材料等）；

△ 牙科（牙种植体、牙槽骨替换、增高和充填剂等）；

△ 感觉神经系统（人工晶体、接触镜、神经导管、中耳修复体、经皮导线、重建听力和视力修复体等）；

△ 药物和生物活性物质控释载体。

可以植入人体的材料，您现在了解了吗？

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