生物材料和其分类省公共课一等奖全国赛课获奖课件.pptx
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1、生物材料及其分类生物材料及其分类第1页生物材料定义生物材料定义l广义生物材料能够了解为一切与生物体相关应用性材料,包含应用于生物体上和生物体合成各种材料。按其生物材料起源可分为天然生物材料、人工生物材料、半天然生物材料、特殊复合生物材料等。l人工生物材料包含生物金属材料、生物陶瓷材料和化学合成高分子聚合材料,非人工合成、产生于生物体材料,大部分是生物高分子材料,能够被生物降解。第2页依据用途主要分为依据用途主要分为:*承受或传递负载功效。如人造骨骼、承受或传递负载功效。如人造骨骼、关节和牙等,占主导地位关节和牙等,占主导地位*控制血液或体液流动功效。如人工控制血液或体液流动功效。如人工瓣膜、血
2、管等瓣膜、血管等*电、光、声传导功效。如心脏起博电、光、声传导功效。如心脏起博器、人工晶状体、耳蜗等器、人工晶状体、耳蜗等*填充功效。如整容手术用填充体等填充功效。如整容手术用填充体等 第3页依据生物材料降解性,可分为:依据生物材料降解性,可分为:全生物降解全生物降解高分子材料,如聚羟基丁酸酯(高分子材料,如聚羟基丁酸酯(PHB)、聚环己、聚环己内酯(内酯(PCL)、蛋白质、微生物多糖等。、蛋白质、微生物多糖等。生物破坏高分子材料,如添加淀粉聚苯乙烯、生物破坏高分子材料,如添加淀粉聚苯乙烯、聚乙烯等。聚乙烯等。不可降解生物无机材料,如含有生物亲和作不可降解生物无机材料,如含有生物亲和作用生物金
3、属材料和生物陶瓷材料,含有生物惰用生物金属材料和生物陶瓷材料,含有生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷,生物活性陶瓷在生物性陶瓷、生物活性陶瓷,生物活性陶瓷在生物体内基本不被吸收,但能促进种植生物体周围体内基本不被吸收,但能促进种植生物体周围新骨生成,并与骨组织形成牢靠化学键。新骨生成,并与骨组织形成牢靠化学键。按其应用可分为生物医学材料,生物包装材料按其应用可分为生物医学材料,生物包装材料和其它生物应用材料。和其它生物应用材料。第4页l生物医学材料指是一类含有特殊性能、特生物医学材料指是一类含有特殊性能、特种功效,用于人工器官、外科修复、理种功效,用于人工器官、外科修复、理 疗康疗康复、诊疗、治疗疾患
4、,而对人体组织不会产生复、诊疗、治疗疾患,而对人体组织不会产生不良影响材料。现在各种合成材料和天然高分不良影响材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料,其制成产品已经被广泛地应及各种复合材料,其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。用于临床和科研。第5页第6页l依据材料用途,这些材料又能够分为生物惰性依据材料用途,这些材料又能够分为生物惰性(bioinert)、生物活性()、生物活性(bioactive)或生物降解)或生物降解(biodegradable)材料。这些材料经过长久植入、)材料。这些材料经过长久植
5、入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换。生物医用材料因为直接用于人体或与人体与替换。生物医用材料因为直接用于人体或与人体健康亲密相关,对其使用有严格要求。首先,生物健康亲密相关,对其使用有严格要求。首先,生物医用材料应含有良好血液相容性和组织相容性。其医用材料应含有良好血液相容性和组织相容性。其次,要求耐生物老化。即对长久植入材料,其生物次,要求耐生物老化。即对长久植入材料,其生物稳定性要好;对于暂时植入材料,耍求在确定时间稳定性要好;对于暂时植入材料,耍求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢无毒单体或片断。还内降解为可被人体吸收或代
6、谢无毒单体或片断。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、不致癌不致畸也当。便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑。对于不一样用途材料,其要求各有侧是必须考虑。对于不一样用途材料,其要求各有侧重。重。第7页用作人工骨骼钛用作人工骨骼钛或钛合金生物医或钛合金生物医学材料学材料第8页l生物聚合物依据起源和加工方法分为不一样种类,生物聚合物依据起源和加工方法分为不一样种类,第一类就是直接从天然材料中提取包装材料;第二第一类就是直接从天然材料中提取包装材料;第二类是以可再生生物化学单体合成材料;第三类是以类是以
7、可再生生物化学单体合成材料;第三类是以微生物或转基因细菌生产包装材料。微生物或转基因细菌生产包装材料。l天然可生物降解包装材料普通包含以土豆、玉天然可生物降解包装材料普通包含以土豆、玉米、小麦、糠麸、大米等淀粉和纤维素制成多聚糖米、小麦、糠麸、大米等淀粉和纤维素制成多聚糖和乳清、酪蛋白、麦麸、大豆、胶原质等蛋白质,和乳清、酪蛋白、麦麸、大豆、胶原质等蛋白质,甚至能够使用食品工业残渣。甚至能够使用食品工业残渣。l这个市场广泛采取淀粉为原料是因为其价格廉这个市场广泛采取淀粉为原料是因为其价格廉价,而且,但淀粉被制成热塑性塑料后,其二氧化价,而且,但淀粉被制成热塑性塑料后,其二氧化碳和氧气隔绝性能优
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