A. 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.
B. 什麼是生物醫用材料按組成和性質可分為哪幾類按用途分呢
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這里有比較詳細的解釋,你可以看看.
C. 生物醫學工程分類
工程分支
醫用復合材料
生物醫用復合材料(biomedical composite materials)是由兩種或兩種以上的不同材料復合而成的生物醫用材料,它主要用於人體組織的修復、替換和人工器官的製造[1]。長期臨床應用發現,傳統醫用金屬材料和高分子材料不具生物活性,與組織不易牢固結合,在生理環境中或植入體內後受生理環境的影響,導致金屬離子或單體釋放,造成對機體的不良影響。而生物陶瓷材料雖然具有良好的化學穩定性和相容性、高的強度和耐磨、耐蝕性,但材料的抗彎強度低、脆性大,在生理環境中的疲勞與破壞強度不高,在沒有補強措施的條件下,它只能應用於不承受負荷或僅承受純壓應力負荷的情況。因此,單一材料不能很好地滿足臨床應用的要求。利用不同性質的材料復合而成的生物醫用復合材料,不僅兼具組分材料的性質,而且可以得到單組分材料不具備的新性能,為獲得結構和性質類似於人體組織的生物醫學材料開辟了一條廣闊的途徑,生物醫用復合材料必將成為生物醫用材料研究和發展中最為活躍的領域。
1.生物醫用復合材料組分材料的選擇要求
生物醫用復合材料根據應用需求進行設計,由基體材料與增強材料或功能材料組成,復合材料的性質將取決於組分材料的性質、含量和它們之間的界面。常用的基體材料有醫用高分子、醫用碳素材料、生物玻璃、玻璃陶瓷、磷酸鈣基或其他生物陶瓷、醫用不銹鋼、鈷基合金等醫用金屬材料;增強體材料有碳纖維、不銹鋼和鈦基合金纖維、生物玻璃陶瓷纖維、陶瓷纖維等纖維增強體,另外還有氧化鋯、磷酸鈣基生物陶瓷、生物玻璃陶瓷等顆粒增強體。
植入體內的材料在人體復雜的生理環境中,長期受物理、化學、生物電等因素的影響,同時各組織以及器官間普遍存在著許多動態的相互作用,因此,生物醫用組分材料必須滿足下面幾項要求:⑴具有良好的生物相容性和物理相容性,保證材料復合後不出現有損生物學性能的現象;⑵具有良好的生物穩定性,材料的結構不因體液作用而有變化,同時材料組成不引起生物體的生物反應;⑶具有足夠的強度和韌性,能夠承受人體的機械作用力,所用材料與組織的彈性模量、硬度、耐磨性能相適應,增強體材料還必須具有高的剛度、彈性模量和抗沖擊性能;⑷具有良好的滅菌性能,保證生物材料在臨床上的順利應用。此外,生物材料要有良好的成型、加工性能,不因成型加工困難而使其應用受到限制。
2.生物醫用復合材料的研究現狀與應用
陶瓷基生物醫用復合材料
陶瓷基復合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基體,通過不同方式引入顆粒、晶片、晶須或纖維等形狀的增強體材料而獲得的一類復合材料。生物陶瓷基復合材料雖沒有多少品種達到臨床應用階段,但它已成為生物陶瓷研究中最為活躍的領域,其研究主要集中於生物材料的活性和骨結合性能研究以及材料增強研究等。
Al2O3、ZrO3等生物惰性材料自70年代初就開始了臨床應用研究,但它與生物硬組織的結合為一種機械的鎖合。以高強度氧化物陶瓷為基材,摻入少量生物活性材料,可使材料在保持氧化物陶瓷優良力學性能的基礎上賦予其一定的生物活性和骨結合能力。將具有不同膨脹系數的生物玻璃用高溫熔燒或等離子噴塗的方法,在緻密Al2O3陶瓷髖關節植入物表面進行塗層,試樣經高溫處理,大量的Al2O3進入玻璃層中,有效地增強了生物玻璃與Al2O3陶瓷的界面結合,復合材料在緩沖溶液中反應數十分鍾即可有羥基磷灰石的形成。為滿足外科手術對生物學性能和力學性能的要求,人們又開始了生物活性陶瓷以及生物活性陶瓷與生物玻璃的復合研究,以使材料在氣孔率、比表面積、生物活性和機械強度等方面的綜合性能得以改善。這些年來,對羥基磷灰石(HA)和磷酸三鈣(TCP)復合材料的研究也日益增多。30% HA與70%TCP在1150℃燒結,其平均抗彎強度達155MPa,優於純HA和TCP陶瓷,研究發現HA-TCP緻密復合材料的斷裂主要為穿晶斷裂,其沿晶斷裂的程度也大於純單相陶瓷材料。HA-TCP多孔復合材料植入動物體內,其性能起初類似於β-TCP,而後具有HA的特性,通過調整HA與TCP的比例,達到滿足不同臨床需求的目的。45SF1/4玻璃粉末與HA制備而成的復合材料,植入兔骨中8周後取出,骨質與復合材料之間的剪切破壞強度達27MPa,比純HA陶瓷有明顯的提高。
生物醫用陶瓷材料
生物醫用陶瓷材料由於其結構本身的特點,其力學可靠性(尤其在濕生理環境中)較差,生物陶瓷的活性研究及其與骨組織的結合性能研究,並未能解決材料固有的脆性特徵。因此生物陶瓷的增強研究成為另一個研究重點,其增強方式主要有顆粒增強、晶須或纖維增強以及相變增韌和層狀復合增強等[3,5~7]。當HA粉末中添加10%~50%的ZrO2粉末時,材料經1350~1400℃熱壓燒結,其強度和韌性隨燒結溫度的提高而增加,添加50%TZ-2Y的復合材料,抗折強度達400MPa、斷裂韌性為2.8~3.0MPam1/2。ZrO2增韌β-TCP復合材料,其彎曲強度和斷裂韌性也隨ZrO2含量的增加而得到增強。納米SiC增強HA復合材料比純HA陶瓷的抗彎強度提高1.6倍、斷裂韌性提高2倍、抗壓強度提高1.4倍,與生物硬組織的性能相當。晶須和纖維為陶瓷基復合材料的一種有效增韌補強材料,用於補強醫用復合材料的主要有:SiC、Si3N4、Al2O3、ZrO2、HA纖維或晶須以及C纖維等,SiC晶須增強生物活性玻璃陶瓷材料,復合材料的抗彎強度可達460MPa、斷裂韌性達4.3MPam1/2,其韋布爾系數高。
數字信號處理
數字信號處理作為信號和信息處理的一個分支學科,已滲透到科學研究、技術開發、
工業生產、國防和國民經濟的各個領域,取得了豐碩的成果。對信號在時域及變換域的特性進行分析、處理,能使我們對信號的特性和本質有更清楚的認識和理解,得到我們需要的信號形式,提高信息的利用程度,進而在更廣和更深層次上獲取信息。數字信號處理系統的優越性表現為:1.靈活性好:當處理方法和參數發生變化時,處理系統只需通過改變軟體設計以適應相應的變化。2.精度高:信號處理系統可以通過A/D變換的位數、處理器的字長和適當的演算法滿足精度要求。3.可靠性好:處理系統受環境溫度、濕度,雜訊及電磁場的干擾所造成的影響較小。4.可大規模集成:隨著半導體集成電路技術的發展,數字電路的集成度可以作得很高,具有體積小、功耗小、產品一致性好等優點。
然而,數字信號處理系統由於受到運算速度的限制,其實時性在相當長的時間內遠不如模擬信號處理系統,使得數字信號處理系統的應用受到了極大的限制和制約。自70年代末80年代初DSP(數字信號處理)晶元誕生以來,這種情況得到了極大的改善。DSP晶元,也稱數字信號處理器,是一種特別適合進行數字信號處理運算的微處理器。DSP晶元的出現和發展,促進數字信號處理技術的提高,許多新系統、新演算法應運而生,其應用領域不斷拓展。DSP晶元已廣泛應用於通信、自動控制、航天航空、軍事、醫療等領域。
70年代末80年代初,AMI公司的S2811晶元,Intel公司的2902晶元的誕生標志著DSP晶元的開端。隨著半導體集成電路的飛速發展,高速實時數字信號處理技術的要求和數字信號處理應用領域的不斷延伸,在80年代初至今的十幾年中,DSP晶元取得了劃時代的發展。從運算速度看,MAC(乘法並累加)時間已從80年代的400 ns降低到40 ns以下,數據處理能力提高了幾十倍。MIPS(每秒執行百萬條指令)從80年代初的5MIPS增加到40 MIPS以上。DSP晶元內部關鍵部件乘法器從80年代初的占模片區的40%左右下降到小於5%,片內RAM增加了一個數量級以上。從製造工藝看,20世紀80年代初採用4μm的NMOS工藝而如今則採用亞微米CMOS工藝,DSP晶元的引腳數目從80年代初最多64個增加到200個以上,引腳數量的增多使得晶元應用的靈活性增加,使外部存儲器的擴展和各個處理器間的通信更為方便。和早期的DSP晶元相比,DSP晶元有浮點和定點兩種數據格式,浮點DSP晶元能進行浮點運算,使運算精度極大提高。DSP晶元的成本、體積、工作電壓、重量和功耗較早期的DSP晶元有了很大程度的下降。在DSP開發系統方面,軟體和硬體開發工具不斷完善。某些晶元具有相應的集成開發環境,它支持斷點的設置和程序存儲器、數據存儲器和DMA的訪問及程序的單部運行和跟蹤等,並可以採用高級語言編程,有些廠家和一些軟體開發商為DSP應用軟體的開發准備了通用的函數庫及各種演算法子程序和各種介面程序,這使得應用軟體開發更為方便,開發時間大大縮短,因而提高了產品開發的效率。
D. 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);
E. 生物醫用材料的簡介
生物醫用材料(Biomedical Materials)是用來對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料。它是研究人工器官和醫療器械的基礎,已成為當代材料學科的重要分支,尤其是隨著生物技術的蓬勃發展和重大突破,生物醫用材料已成為各國科學家競相進行研究和開發的熱點。
人類利用生物醫用材料的歷史與人類歷史一樣漫長。自從有了人類,人們就不斷地與各種疾病作斗爭,生物醫用材料是人類同疾病作斗爭的有效工具之一。追溯生物醫用材料的歷史,公元前約3500年古埃及人就利用棉花纖維、馬鬃作縫合線縫合傷口。而這些棉花纖維、馬鬃則可稱之為原始的生物醫用材料。墨西哥的印第安人(阿茲台克人)使用木片修補手上的顱骨。公元前2500年前中國、埃及的墓葬中就發現有假牙、假鼻、假耳。人類很早就用黃金來修復缺損的牙齒。文獻記載,1588年人們就用黃金板修復顎骨。1775年,就有金屬固定體內骨折的記載,1800年有大量有關應用金屬板固定骨折的報道。1809年有人用黃金製成種植牙齒。1851年有人使用硫化天然橡膠製成的人工牙托和顎骨。20世紀初開發的高分子新材料促成了人工器官的系統研究的開始,人工器官的臨床應用則始於1940年。由於人工器官的臨床應用,拯救了成千上萬患者的生命,減輕了病魔給患者及其家屬帶來的痛苦與折磨,引起了醫學界的廣泛重視,加快了人工器官研究步伐。目前可以說,從天靈蓋到腳趾骨,從人體的內臟到皮膚,從血液到五官,除了腦以及大多數內分泌器官外,大豆有了代用的人工器官。依據生物材料的發展歷史及材料本身的特點,可以將已有的材料分為三代,它們鴿子都有自己明顯的特點和發展時期,代表了生物醫用材料發展的不同水平。20世紀初第一次世界大戰以前所使用的醫用材料可歸於第一代生物醫用材料,代表材料有石膏、各種金屬、橡膠以及棉花等物品,這一代的材料大都被現代醫學所淘汰。第二代生物醫用材料的發展是建立在醫學、材料科學(尤其是高分子材料學)、生物化學、物理學及大型物理測試技術發簪的基礎之上的。研究工作者也多由材料雪茄或主要由材料學家與醫生合作來承擔。代表材料有羥基磷灰石、磷酸三鈣、據羥基乙酸、聚甲基丙烯酸羥乙基酯、膠原、多肽、纖維蛋白等。這類材料與第一代生物醫用材料一樣,研究的思路仍然是努力改善材料本身的力學、生化性能,以使其能夠在生理環境下有長期的替代、模擬生物組織的功能。第三代生物醫用材料是一類具有促進人體自修復和再生作用的生物醫學復合材料,它以對生物體內各種細胞組織、生長因子、生長抑素及生長基質等結構和性能的了解為基礎來簡歷生物醫用材料的概念。它們一般是由具有生理「活性」的組元及控制載體的「非活性」組元所構成,具有比較理想的修復再生效果。其基本思想是通過材料之間的復合,材料與活細胞的融合,活體材料和人工材料的雜交等手段,賦予材料具有特異的靶向修復、治療和促進作用,從而達到病變 組織主要甚至全部由健康的再生組織所取代。骨形態發生蛋白(BMP)材料是第三代生物醫用材料中的代表材料。
在不同的歷史時期,生物醫用材料被賦予了不同的意義。其定義是隨著生命科學和材料科學的不斷發展而演變的。但是,他們都有一些共同的特徵。即生物醫用材料是一類人工或天然的材料,可以單獨或與葯物一起製成部件、器械用於組織或器官的治療、增強或替代,並在有效試用期內不會對宿主引起急性或慢性危害。但由於生命現象是極其復雜的,是在幾百萬年的進化過程中適應生存需要的結果,生命具有一定得生長、再生和修復精確調控能力,這是目前所有人工器官和生物醫用材料所無法比擬的。因此,目前的生物醫用材料與人們的真正期望和要求相差甚遠。
F. 生物醫學材料的基本要求是什麼
生物醫學材料基本的要求:無毒性,不致癌,不致畸,不引起人體細胞的突發和組織細胞的反應;與人體組織相容性好,不引起中毒、溶血凝血、發熱和過敏等現象;
化學性質穩定,抗體液、血液及酶的作用;具有與天然組織相適應的物理機械特性;針對不同的使用目的具有特定的功能。
生物醫用材料是一類用於診斷、治療、修復和替換人體組織、器官或增進其功能的新型高技術材料,涉及學科較為廣泛,學科交叉較深;
(6)生物醫學材料可分為什麼和應用復合材料的擴展閱讀:
生物材料的發展綜合體現了材料學、生物學、醫學等多個領域科學與工程技術的水平。同時,生物再生材料產業作為材料科學、生物技術、臨床醫學的前沿和重點發展領域,以及整個生物醫學工程的基礎,已發展為整個經濟體系中最具活力的產業之一。
其不僅是構成現代醫學基礎的生物醫學工程和生物技術的重要基礎,且對材料科學和生命科學等相關學科的發展有重要的促進作用。
G. 生物醫學高分子材料的分類和應用是什麼
生物醫學高分子簡稱醫用高分子,是一類令人矚目的功能高分子材料。它已滲入到醫學和生命科學的各個領域並應用於臨床的診斷與治療。特別是直接與體液接觸的或可植入體內的所謂「生物材料」,它們必須無毒,有良好的生物相容性和穩定性,有足夠的機械強度,而且易於加工、消毒。
生物醫學高分子材料作為生物醫學材料的高分子及其復合材料,又稱醫用高分子材料。可來自人工合成,也可來自天然產物,除應滿足一般物理、化學性能要求外,還必須滿足生物相容性要求。醫用高分子按性質可分為非降解型和可生物降解型。非降解型高分子包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等,要求其在生物環境中能長期保持穩定,不發生降解、交聯或物理磨損等,並具有良好的物理機械性能,雖然不存在絕對穩定的聚合物,但是要求其本身和降解產物不對機體產生明顯的有毒副作用,同時材料不致災難性破壞。生物降解型高分子包括膠原、線性脂肪族聚酯、甲殼素、纖維素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己內酯等,可在生態環境作用下發生結構破壞和性能蛻變,其降解產物能通過正常的新陳代謝或被機體吸收利用或被排出體外,主要用於葯物釋放和送達載體及非永久性植入裝置。
醫用高分子材料製品種類繁多。從天靈蓋到腳趾骨,從內臟到皮膚,從血液到五官都已有人工的高分子代用品。與此同時,高分子葯物及固定化酶、人工細胞、標記細胞、免疫吸附劑等也在迅速發展。目前全世界每年生產的醫用高分子材料包括醫療用品在內多達800萬噸,價值30億美元。
人工心臟
生物材料是指與體液接觸的異體材料,除少數金屬、陶瓷和碳素外,絕大部分是橡膠、纖維、模製塑料等合成高分子材料。以它們為原材料制出的人工臟器,即具有部分或全部代替人體某一器官功能的器件,有的只需在體內短期使用,如插入器件(導液管等),有的則需在體內停留較長時間,甚至整個生命期。因此對這類材料有嚴格的要求:①必須無毒,而且是化學惰性的。②與人體組織和血液相容性要好,不引起刺激、炎症、致癌和過敏等反應。③有所需的物理性能(尺寸、強度、彈性、滲透性等),並能在使用期間保持其不變。④容易制備、純化、加工和消毒。
醫用硅橡膠導管
生物高分子材料可以粗略地分為3大類:軟性即橡膠狀聚合物、半結晶聚合物和其他有關聚合物(見下表)。醫用硅橡膠是最早也是最成功的商品化醫用高分子材料之一。
主要的軟性生物高分子材料
主要的半結晶生物高分子材料
其他有關聚合物
上面三個表中列舉的是有關主要材料的主幹結構類別,事實上往往任何單一的聚合物都難以滿足對生物材料的所有要求,因而又不得不採用共聚、接枝、交聯以及表面化學修飾等多種手段(統稱為改性),以製成各種復合材料,使其性能盡可能滿足使用的特殊需要。
H. 生物醫用材料特點
生物醫用材料(Biomedical Materials)是用來對生物體進行診斷、治療、修復或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料。它是研究人工器官和醫療器械的基礎,已成為當代材料學科的重要分支,尤其是隨著生物技術的蓬勃發展和重大突破,生物醫用材料已成為各國科學家競相進行研究和開發的熱點。
人類利用生物醫用材料的歷史與人類歷史一樣漫長。自從有了人類,人們就不斷地與各種疾病作斗爭,生物醫用材料是人類同疾病作斗爭的有效工具之一。追溯生物醫用材料的歷史,公元前約3500年古埃及人就利用棉花纖維、馬鬃作縫合線縫合傷口。而這些棉花纖維、馬鬃則可稱之為原始的生物醫用材料。墨西哥的印第安人(阿茲台克人)使用木片修補手上的顱骨。公元前2500年前中國、埃及的墓葬中就發現有假牙、假鼻、假耳。人類很早就用黃金來修復缺損的牙齒。文獻記載,1588年人們就用黃金板修復顎骨。1775年,就有金屬固定體內骨折的記載,1800年有大量有關應用金屬板固定骨折的報道。1809年有人用黃金製成種植牙齒。1851年有人使用硫化天然橡膠製成的人工牙托和顎骨。20世紀初開發的高分子新材料促成了人工器官的系統研究的開始,人工器官的臨床應用則始於1940年。由於人工器官的臨床應用,拯救了成千上萬患者的生命,減輕了病魔給患者及其家屬帶來的痛苦與折磨,引起了醫學界的廣泛重視,加快了人工器官研究步伐。目前可以說,從天靈蓋到腳趾骨,從人體的內臟到皮膚,從血液到五官,除了腦以及大多數內分泌器官外,大豆有了代用的人工器官。依據生物材料的發展歷史及材料本身的特點,可以將已有的材料分為三代,它們鴿子都有自己明顯的特點和發展時期,代表了生物醫用材料發展的不同水平。20世紀初第一次世界大戰以前所使用的醫用材料可歸於第一代生物醫用材料,代表材料有石膏、各種金屬、橡膠以及棉花等物品,這一代的材料大都被現代醫學所淘汰。第二代生物醫用材料的發展是建立在醫學、材料科學(尤其是高分子材料學)、生物化學、物理學及大型物理測試技術發簪的基礎之上的。研究工作者也多由材料雪茄或主要由材料學家與醫生合作來承擔。代表材料有羥基磷灰石、磷酸三鈣、據羥基乙酸、聚甲基丙烯酸羥乙基酯、膠原、多肽、纖維蛋白等。這類材料與第一代生物醫用材料一樣,研究的思路仍然是努力改善材料本身的力學、生化性能,以使其能夠在生理環境下有長期的替代、模擬生物組織的功能。第三代生物醫用材料是一類具有促進人體自修復和再生作用的生物醫學復合材料,它以對生物體內各種細胞組織、生長因子、生長抑素及生長基質等結構和性能的了解為基礎來簡歷生物醫用材料的概念。它們一般是由具有生理「活性」的組元及控制載體的「非活性」組元所構成,具有比較理想的修復再生效果。其基本思想是通過材料之間的復合,材料與活細胞的融合,活體材料和人工材料的雜交等手段,賦予材料具有特異的靶向修復、治療和促進作用,從而達到病變 組織主要甚至全部由健康的再生組織所取代。骨形態發生蛋白(BMP)材料是第三代生物醫用材料中的代表材料。
在不同的歷史時期,生物醫用材料被賦予了不同的意義。其定義是隨著生命科學和材料科學的不斷發展而演變的。但是,他們都有一些共同的特徵。即生物醫用材料是一類人工或天然的材料,可以單獨或與葯物一起製成部件、器械用於組織或器官的治療、增強或替代,並在有效試用期內不會對宿主引起急性或慢性危害。但由於生命現象是極其復雜的,是在幾百萬年的進化過程中適應生存需要的結果,生命具有一定得生長、再生和修復精確調控能力,這是目前所有人工器官和生物醫用材料所無法比擬的。因此,目前的生物醫用材料與人們的真正期望和要求相差甚遠。
I. 為人類造福的生物醫學材料有哪些
當一個人發生骨折時,醫生要用石膏為他固定患處;而患了齟齒時,則要用光固性高分子修補材料補上齟洞;而進行X光透視時所服用的鋇餐,對很多人而言也不陌生。這些材料都是生物醫學材料,又稱生物材料,是用以和生物系統結合,以診斷、治療或替換機體中的組織、器官或增進其功能。
生物醫學材料有很多種類,它可以是天然產物,也可以是合成材料,或者是它們的結合,還可用有生命力的活體細胞或天然組織與無生命的材料結合而成混雜材料。生物醫學材料不同於葯物,其主要治療目的不必要通過體內的化學反應或新陳代謝來實現,但是可以起到葯理作用,甚至起葯理活性物質的作用。與生物物質直接結合是生物醫學材料最基本的特性,如直接進入人體的植入材料,人工心肺、肝、腎等體外輔助裝置中與血液直接接觸的材料等。除應滿足一定的物理化學性質要求外,生物醫學材料還必須滿足生物學性能要求,即生物相容性要求,這是區別於其他功能材料的最重要特徵。
生物醫學材料按照組成和性質分為醫用金屬和合金、醫用高分子材料、生物陶瓷以及它們結合而成的生物醫學復合材料。經過處理的天然組織,由於其來源特殊,另成一類生物衍生材料。根據在生物環境中發生的生物化學反應水平,可分為近於惰性的、生物活性的以及可生物降解和吸收的材料。還可根據臨床用途,分為骨、關節、肌腱等骨骼——肌肉系統修復和替換材料;皮膚、乳房、食道、呼吸道、膀胱等軟組織材料;人工心瓣膜、血管、心血管內插管等醫用膜材料;組織粘合劑和縫線材料;葯物釋放載體材料;臨床診斷及生物感測器材料及齒科材料等。生物醫學材料事關人們健康,生產和使用都必須遵守國際標准化組織或中國國家標准,嚴格地進行安全性、可靠性評價並認可之後,才能投入使用。