㈠ 生物可降解材料具體有哪些有什麼具體的應用案例嗎
生物可降解材料是在細菌、真菌、藻類等自然界存在的微生物作用下能發生化學、生物或物理降解或酶解的高分子材料。
最理想的可降解生物材料是利用可再生資源得到,降解後可以被生物所重新利用,產物最好是二氧化碳和水,從而使這種材料的生產和使用納入自然界的循環。
生物可降解材料的具體類型:
1. 聚乳酸(PLA):PLA具有無毒無刺激、良好的生物相容性、強度高、可加工性好,可生物降解等特點,製成的片材、纖維、薄膜經過熱成型、紡絲等二次加工後廣泛用於包裝、紡織和醫療等領域,其廢棄物可通過微生物分解成水和二氧化碳。
2. 聚羥基脂肪酸酯(PHA):PHA是由很多微生物合成的一種細胞內聚酯,是一種天然的高分子生物材料,同時具有良好的生物相容性、生物可降解性和塑料的熱加工性能,可作為生物醫用材料和生物可降解包裝材料。
3. 聚丁二酸丁二醇酯(PBS):PBS綜合性能優異,性價比合理,用途極為廣泛,可用於包裝、餐具、化妝品瓶及葯品瓶、一次性醫療用品、農用薄膜、農葯及化肥緩釋材料、生物醫用高分子材料等領域。
4. 聚己內酯(PCL):PCL除了具有熱塑性塑料易加工的特點外,還有生物可降解性、生物相容性、形狀溫控記憶性等特點,主要應用為可控釋葯物載體,完全可降解塑料手術縫合線等醫用材料。
生物可降解材料具體的應用案例:
1、生物醫用:心臟支架、人造皮膚、手術縫合線…
以上內容均節選自《揭秘未來100大潛力新材料(2019年版)》_新材料在線;
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㈡ 為人類造福的生物醫學材料有哪些作用
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。
㈢ 生物醫用材料主要應用在哪些方面
1.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。
㈣ 生活中哪些方面應用了生物材料
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,其作用葯物不可替代。生物材料能執行、增進或替換因疾病、損傷等失去的某種功能,而不能恢復缺陷部位。
一般醫學上用
㈤ 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。
㈥ 目前高分子納米生物材料主要應用有哪些
目前,納米高分子材料的應用已涉及免疫分析、葯物控制釋放載體及介人性診療等許多方面。免疫分析現在已作為一種常規的分析方法在對蛋白質、抗原、抗體乃至整個細胞的定量分析發揮著巨大的作用。在葯物控制釋放方面,高分子納米微粒具有重要的應用價值。許多研究結果已經證實,某些葯物只有在特定部位才能發揮其葯效,同時它又易被消化液中的某些生物大分子所分解。因此,口服這類葯物的葯效並不理想。於是人們用某些生物可降解的高分子材料對葯物進行保護並控制葯物的釋放速度,這些高分子材料通常以微球或微囊的形式存在。
㈦ 生物材料在生物醫學中的應用有哪些
生物醫學材料是指這樣一類具有特殊性 能 特種功能 用於人工器官 外科修復 理療康復 診斷 治療疾患 而對人體組織不會產生不良影響的材料 取材於各種合成材料 天然高分子材料 金屬和合金材料 陶瓷和碳素材料以及各種復合材料 其製成品都已經被廣泛應用於臨床和科研 主要應用於人工皮膚 人工食道 人工心肺氣管 燒傷保護膜 手術縫合線 填充物注射針筒 血袋引流插管及植入體(imp1ant)人工臟器止血劑(如止血綿)微膠囊 皮下注射劑 避孕海綿等 在國外發達國家的應用已經進入普及階段
㈧ 生物材料的種類
生物材料應用廣泛,品種很多,其分類方法也很多。生物材料包括金屬材料(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集合物材料,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);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,高分子聚合物中,根據降解產物能否被機體代謝和吸收,降解型高分子又可分為生物可吸收性和生物不可吸收性。根據材料與血液接觸後對血液成分、性能的影響狀態則分為血液相容性聚合物和血液不相容性。根據材料對機體細胞的親和性和反映情況,可分為生物相容性和生物不相容性聚合物等。
特點
生物材料主要用在人身上,對其要求十分嚴格,必須具有四個特性:
⑴生物功能性。因各種生物材料的用途而異,如:作為緩釋葯物時,葯物的緩釋性能就是其生物功能性。
⑵生物相容性。可概括為材料和活體之間的相互關系,主要包括血液相容性和組織相容性(無毒性、無致癌性、無熱原反應、無免疫排斥反應等)。
⑶化學穩定性。耐生物老化性(特別穩定)或可生物降解性(可控降解)。
⑷可加工性。能夠成型、消毒(紫外滅菌、高壓煮沸、環氧乙烷氣體消毒、酒精消毒等)。
㈨ 生物高分子材料在生物醫用材料中有哪些應用
生物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。
㈩ 生物的應用
伴隨著生命科學的新突破,現代生物技術已經廣泛地應用於工業、農牧業、醫葯、環保等眾多領域,產生了巨大的經濟和社會效益。1、生物技術在材料方面的應用。材料是一個社會經濟建設的重要支柱之一,通過生物技術構建新型生物材料,是現代新材料發展的重要途徑之一。首先,生物技術使一些廢棄的生物材料變廢為寶。其次,生物技術為大規模生產一些稀缺生物材料提供了可能。例如,蜘蛛絲是一種特殊的Array,其強度大約是鋼材的5倍,而可塑性比鋼材高30%,可用於生產防彈背心、降落傘等輕而堅固的用品,但是我們無法像養蠶一樣飼養蜘蛛而獲得大量的蜘蛛絲。美國懷俄明大學的一個研究小組將編碼蛛絲蛋白的基因轉入細菌獲得表達,產生的蛛絲蛋白與蜘蛛絲中的蛋白質相同,有可能通過Array途徑大量生產。而加拿大研究人員將蛛絲蛋白的基因在山羊的乳腺細胞中成功表達,這種轉基因山羊產出的奶便含有了能製造蜘蛛絲的蛋白質,然後利用特殊的溶劑,就可以從羊奶中「抽出」連續不斷的纖維,這種纖維在機械強度上可以和真正的蜘蛛絲媲美。因此,用這種「活體生物反應器」同樣有可能大量生產優質的「蛛絲蛋白」。2、生物技術在能源方面的應用。能源是人類生存的物質基礎之一,是社會經濟發展的原動力。能源分為不Array(如石油、天然氣、煤)和可再生能源(如太陽能、風能、生物質能等)