① 第一次人工合成多肽類生物活性物質是什麼
1965年9月17日,經過6年多堅持不懈的努力,終於在世界上首次用人工方法合成了結晶牛胰島素。1965年11月,這一重要科學研究成果首先以演示文稿形式發表在《科學通報》雜志上。1966年3月30日,全文發表。對此成果,各國科學家紛紛來信表示祝賀。
把經過考驗的半合成的A鏈與B鏈相結合。在1965年9月17日完成了結晶牛胰島素的全合成。經過嚴格鑒定,它的結構、生物活力、物理化學性質、結晶形狀都和天然的牛胰島素完全一樣。
這是世界上第一個人工合成的蛋白質。這項成果獲1982年中國自然科學一等獎。王應睞因此被著名英國學者李約瑟(Joseph Needham,1900-1995)譽為「中國生物化學的奠基人之一」。
結晶牛胰島素的發現
1948年,英國生物化學家桑格就選擇了一種分子量小,但具有蛋白質全部結構特徵的牛胰島素作為實驗的典型材料進行研究。於1952年搞清了牛胰島素的G鏈和P鏈上所有氨基酸的排列次序以及這兩個鏈的結合方式。
次年,他宣布破譯出由17種51個氨基酸組成的兩條多肽鏈牛胰島素的全部結構。這是人類第一次搞清一種重要蛋白質分子的全部結構。桑格也因此榮獲1958年諾貝爾化學獎。
② 生物活性的常見材料
磷酸鈣材料
磷酸鈣生物活性材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類。前者是一種廣泛用於骨修補和固定關節的新型材料,國內研究抗壓強度已達60MPa以上。後者具有一定的機械強度和生物活性,可用於無機骨水泥的補強及制備有機與無機復合型植人材料。磷酸鈣纖維或晶須具有良好的生物活性和生物相容性,對人體無毒副作用,是生物陶瓷材料和有機高分子材料的理想增強材料。
羥基磷灰石
羥基磷灰石是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷-羥基磷灰石[Ca10(P04)6(OH)2,簡稱HA] 。羥基磷灰石與脊椎動物骨和齒的主要無機成分相同,結構也非常相近,與動物體組織的相容性好,無毒副作用,界面活性優於各類醫用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。可廣泛應用於生物硬組織的修復和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個方面。另外,在HA生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻樑、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應用。 羥基磷灰石受到本身脆性高、抗折強度低的限制,因此在承重材料應用方面受到了限制。目前制備多孔陶瓷和復合材料是該材料的重要發展方向,制備塗層材料也是其重要分支之一。
生物活性玻璃
生物活性玻璃是一類能對機體組織進行修復、替代與再生、具有能使組織和材料之間形成鍵合作用的材料。生物活性玻璃(bioactiveglass,BAG)在1969年由Hench發現,由SiO2,Na2O,CaO和P2O5等基本成分組成的硅酸鹽玻璃。生物活性玻璃的降解產物能夠促進生長因子的生成、促進細胞的繁衍、增強成骨細胞的基因表達和骨組織的生長。是迄今為止唯一既能夠與骨組織成鍵結合,同時又能與軟組織相連接的人工生物材料。
③ 生物醫用材料大致可分為哪三類
生物材料應用廣泛,品種很多,有不同的分類方法.通常是按材料屬性分為:合成高分子材料(聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他醫用合成塑料和橡膠等)、天然高分子材料(如膠原、絲蛋白、纖維素、殼聚糖等)、金屬與合金材料(如欽金屬及其合金等)、無機材料(生物活性陶瓷,羥基磷灰石等)、復合材料(碳纖維/聚合物、玻璃纖維/聚合物等).根據材料的用途,這些材料又可以分為生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料.這些材料通過長期植入、短期植入、表面修復分別用於硬組織和軟組織修復與替換.生物醫用材料由於直接用於人體或與人體健康密切相關,對其使用有嚴格要求.首先,生物醫用材料應具有良好的血液相容性和組織相容性.其次,要求耐生物老化.即對長期植入的材料,其生物穩定性要好;對於暫時植入的材料,耍求在確定時間內降解為可被人體吸收或代謝的無毒單體或片斷.還要求物理和力學性質穩定、易於加工成型、價格適當.便於消毒滅茵、無毒無熱源、不致癌不致畸也是必須考慮的.對於不同用途的材料,其要求各有側重.
④ 生物高分子材料有哪些
生物高分子材料也稱為生物醫學材料,是指以醫療為目的,用於與生物組織接觸以形成功能的無生命的材料。主要包括生物醫用高分子材料、生物醫用陶瓷材料、生物醫用金屬材料和生物醫用復合材料等。研究領域涉及材料學、化學、醫學、生命科學,生物醫用高分子材料是一門介於現代醫學和高分子科學之間的新興學科。它涉及到物理學、化學、生物化學、病理學、血液學等多種邊緣學科。目前醫用高分子材料的應用已遍及整個醫學領域(如:人工器官、外科修復、理療康復、診斷治療等)。
由於醫用高分子材料可以通過組成和結構的控制而使材料具有不同的物理和化學性質,以滿足不同的需求,耐生物老化,作為長期植入材料具有良好的生物穩定性和物理、機械性能,易加工成型,原料易得,便於消毒滅菌,因此受到人們普遍關注,已成為生物材料中用途最廣、用量最大的品種,近年來發展需求量增長十分迅速。醫用高分子材料的研究目前仍然處於經驗和半經驗階段,還沒有能夠建立在分子設計的基礎上,以材料的結構與性能關系,材料的化學組成、表面性質和生命體組織的相容性之間的關系為依據來研究開發新材料。目前全世界應用的有90多個品種,西方國家消耗的醫用高分子材料每年以10%~20%的速度增長。隨著人民生活水平的提高和對生命質量的追求,我國對醫用高分子材料的需求也會不斷增加。
合成高分子材料因與人體器官組織的天然高分子有著極其相似的化學結構和物理性能,因而可以植入人體,部分或全部取代有關器官。因此,在現代醫學領域得到了最為廣泛的應用,成為現代醫學的重要支柱材料。當前研究主要集中在外科置入件用高分子材料和生物降解及葯物控制釋放材料。
外科置入件用高分子材料耐生物老化,作為長期置入材料具有良好的生物穩定性和物理、機械性能,易於加工成型,原料易得,便於消毒,受到人們普遍的關注,這類材料主要用於生物體軟、硬組織修復體、人工器官、人工血管、接觸鏡、膜材、粘結劑和空腔製品諸方面。其特點是大多數不具有生物活性,與組織不易牢固結合,易導致毒性、過敏性等反應。不過作為承重的植入件用高分子材料還有許多方面的問題,目前研究主要集中在提高材料的對生物體的安全性;提高組織相容性和血液相容性;改善生物學性能,改善提高力學、機械、物理性能。在生物膜材料方面,屬於線性高分子多糖結構的殼聚糖是甲殼質脫乙醯基的衍生物,無毒、無抗原性,可在生物體內自行降解.殼聚糖膜有促進創面癒合的作用,具有良好通透性,且含有游離氨基,能結合酸分子,是天然多糖中唯一的鹼性多糖。因而具有許多特殊的物理化學性質和生理功能,在醫學生物材料上可作為人工腎膜和人造皮膚。
生物降解型醫用高分子材料的主要成分是聚乳酸、聚乙烯醇及改性的天然多糖和蛋白質等,在臨床上主要用於暫時執行替換組織和器官的功能,或作葯物緩釋系統和送達載體、可吸收性外科縫線、創傷敷料等。其特點是易降解,降解產物經代謝排出體外,對組織生長無影響,目前已成為醫用高分子材料發展的方向。
高分子葯物控制釋放體系不僅能提高葯效,簡化給葯方式,大大降低了葯物的毒副作用,而且納米靶向控制釋放體系使葯物在預定的部位,按設計的劑量,在需要的時間范圍內以一定的速度在體內緩慢釋放,而達到治療某種疾病或調節生育的目的,比如高分子多肽或蛋白葯物控制釋放體系新的研究進展,為那些口服無效的多肽或蛋白葯物的臨床應用,展示了令人鼓舞的前景。
⑤ 生物活性是什麼
生物活性是指生物材料與活體骨產生化學鍵合的能力,是衡量生物材料的一個重要指標.1990年Kokubo等川首次報道了能在生物活性玻璃表面促進磷灰石形成的類似於人體血漿的模擬體液(Simu-lationbodyfluid,SBF)。FSH與特異性受體結合產生生物學效應的能力.測定陀H的生物活性,常用島體小鼠顆粒細胞測定法(GAEJ『\該方法的理論基礎在於,FSH與顆粒細胞受體結合後,激活芳香酶,誘導產生的E。
諾麗果是一種葯用植物,葯用植物中所含的生物活性成份劑量與種類,以及這些活性成份的生物利用率,決定了這個葯用植物的健康效益。生物活性成份指的是一群化學復合物-就像是維生素和礦物質-能在人體內產生生物效能。諾麗果含有稀有且廣泛的生物活性成份,包含iridoids、木酚素、香豆素、多醣類、類黃酮化合物及脂肪酸。
上文中提到的「生物利用率」,就是指一個營養成份在人體的循環系統及細胞中被吸收利用的程度。
1. 一個成份的生物利用率,會受到眾多因素-包括其本身的穩定性及溶解度的影響。
2. 當一個成份所具備的生物利用率越穩定,其受到來自於光照、高熱、空氣、儲藏等狀況的影響所造成的化合物裂解分解狀況將越少。
3. 高溶解度的化合物能透過身體的血液循環系統,快速地被傳輸,並更快地被細胞吸收利用。
⑥ 生物材料都有那些
生物材料用於人體組織和器官的診斷、修復或增進其功能的一類高技術材料,即用於取代、修復活組織的天然或人造材料。包括金屬材料(如鹼金屬及其合金等)、無機材料(生物活性陶瓷,羥基磷灰石等)和有機材料三大類。有機材料中主要是高分子聚合物材料,高分子材料通常按材料屬性分為合成高分子材料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他醫用合成塑料和橡膠等)、天然高分子材料(如膠原、絲蛋白、纖維素、殼聚糖等);
⑦ 生物化材料都有哪些用途
生物化材料有多種名稱,如雜化生物材料、組織工程材料、第三代生物醫學材料等。當前生物化材料研究涉及的組織和器官有骨骼、牙齒、皮膚、食道、血管、肝臟、胸腺、腎臟、心臟和神經等。由於目前的技術還不能完全控制人工器官植入人體後的排異反應,今後一段時間內,在醫學領域,人們還不能放心地長期使用全人工合成器官。因此,研究一種通過組織培養或誘導生長的人體自身組織和器官修復與再生,比去追求人造器官材料的壽命要更有意義。
生物化材料的研究具有兩個革命性意義:一是創造了具有生物活性的材料;二是力求人體組織的完全天然修復和再生。這也表明人類已經進入了改造和創新生命形態的時代。這是生物、醫學、工程技術等合理分工、密切合作的結果,其發展必將為人類的健康造福。
⑧ 什麼是醫用活性生物材料
生物材料(Biomaterials) 有時也稱生物醫用材料。根據國際標准化組織( ISO) 在1987 年10 月提出的生物材料定義,生物材料一般是指以醫療為目的,用於與活體組織接觸並能實現某種功能的無生命材料,包括具有良好的生物相容性材料、生物降解性材料和非生物降解性材料3 大類 。
著名的生物材料專家Hench 教授將生物材料的發展分為3 個階段 :
第Ⅰ代是生物惰性材料,
第Ⅱ代是生物活性材料和可降解性材料,
第Ⅲ代是能在分子水平上刺激細胞產生特殊應答反應的生物材料。
結合國內外發展狀況和我國國情,我國生物材料的近中期戰略目標應集中研究第Ⅱ代生物活性材料,開發出具有獨立自主產權的一批新產品。