① 第一次人工合成多肽类生物活性物质是什么
1965年9月17日,经过6年多坚持不懈的努力,终于在世界上首次用人工方法合成了结晶牛胰岛素。1965年11月,这一重要科学研究成果首先以演示文稿形式发表在《科学通报》杂志上。1966年3月30日,全文发表。对此成果,各国科学家纷纷来信表示祝贺。
把经过考验的半合成的A链与B链相结合。在1965年9月17日完成了结晶牛胰岛素的全合成。经过严格鉴定,它的结构、生物活力、物理化学性质、结晶形状都和天然的牛胰岛素完全一样。
这是世界上第一个人工合成的蛋白质。这项成果获1982年中国自然科学一等奖。王应睐因此被着名英国学者李约瑟(Joseph Needham,1900-1995)誉为“中国生物化学的奠基人之一”。
结晶牛胰岛素的发现
1948年,英国生物化学家桑格就选择了一种分子量小,但具有蛋白质全部结构特征的牛胰岛素作为实验的典型材料进行研究。于1952年搞清了牛胰岛素的G链和P链上所有氨基酸的排列次序以及这两个链的结合方式。
次年,他宣布破译出由17种51个氨基酸组成的两条多肽链牛胰岛素的全部结构。这是人类第一次搞清一种重要蛋白质分子的全部结构。桑格也因此荣获1958年诺贝尔化学奖。
② 生物活性的常见材料
磷酸钙材料
磷酸钙生物活性材料主要包括磷酸钙骨水泥和磷酸钙陶瓷纤维两类。前者是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料,国内研究抗压强度已达60MPa以上。后者具有一定的机械强度和生物活性,可用于无机骨水泥的补强及制备有机与无机复合型植人材料。磷酸钙纤维或晶须具有良好的生物活性和生物相容性,对人体无毒副作用,是生物陶瓷材料和有机高分子材料的理想增强材料。
羟基磷灰石
羟基磷灰石是目前研究最多的生物活性材料之一,作为最有代表性的生物活性陶瓷-羟基磷灰石[Ca10(P04)6(OH)2,简称HA] 。羟基磷灰石与脊椎动物骨和齿的主要无机成分相同,结构也非常相近,与动物体组织的相容性好,无毒副作用,界面活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料。可广泛应用于生物硬组织的修复和替换材料,如口腔种植、牙槽脊增高、耳小骨替换、脊椎骨替换等多个方面。另外,在HA生物陶瓷中耳通气引流管、颌面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA颗粒和抑制癌细胞用HA微晶粉方面也有广泛的应用。 羟基磷灰石受到本身脆性高、抗折强度低的限制,因此在承重材料应用方面受到了限制。目前制备多孔陶瓷和复合材料是该材料的重要发展方向,制备涂层材料也是其重要分支之一。
生物活性玻璃
生物活性玻璃是一类能对机体组织进行修复、替代与再生、具有能使组织和材料之间形成键合作用的材料。生物活性玻璃(bioactiveglass,BAG)在1969年由Hench发现,由SiO2,Na2O,CaO和P2O5等基本成分组成的硅酸盐玻璃。生物活性玻璃的降解产物能够促进生长因子的生成、促进细胞的繁衍、增强成骨细胞的基因表达和骨组织的生长。是迄今为止唯一既能够与骨组织成键结合,同时又能与软组织相连接的人工生物材料。
③ 生物医用材料大致可分为哪三类
生物材料应用广泛,品种很多,有不同的分类方法.通常是按材料属性分为: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医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等)、金属与合金材料(如钦金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)、复合材料(碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等).根据材料的用途,这些材料又可以分为生物惰性(bioinert)、生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料.这些材料通过长期植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换.生物医用材料由于直接用于人体或与人体健康密切相关,对其使用有严格要求.首先,生物医用材料应具有良好的血液相容性和组织相容性.其次,要求耐生物老化.即对长期植入的材料,其生物稳定性要好;对于暂时植入的材料,耍求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢的无毒单体或片断.还要求物理和力学性质稳定、易于加工成型、价格适当.便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑的.对于不同用途的材料,其要求各有侧重.
④ 生物高分子材料有哪些
生物高分子材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。
由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。
合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因而可以植入人体,部分或全部取代有关器官。因此,在现代医学领域得到了最为广泛的应用,成为现代医学的重要支柱材料。当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药物控制释放材料。
外科置入件用高分子材料耐生物老化,作为长期置入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易于加工成型,原料易得,便于消毒,受到人们普遍的关注,这类材料主要用于生物体软、硬组织修复体、人工器官、人工血管、接触镜、膜材、粘结剂和空腔制品诸方面。其特点是大多数不具有生物活性,与组织不易牢固结合,易导致毒性、过敏性等反应。不过作为承重的植入件用高分子材料还有许多方面的问题,目前研究主要集中在提高材料的对生物体的安全性;提高组织相容性和血液相容性;改善生物学性能,改善提高力学、机械、物理性能。在生物膜材料方面,属于线性高分子多糖结构的壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的衍生物,无毒、无抗原性,可在生物体内自行降解.壳聚糖膜有促进创面愈合的作用,具有良好通透性,且含有游离氨基,能结合酸分子,是天然多糖中唯一的碱性多糖。因而具有许多特殊的物理化学性质和生理功能,在医学生物材料上可作为人工肾膜和人造皮肤。
生物降解型医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质等,在临床上主要用于暂时执行替换组织和器官的功能,或作药物缓释系统和送达载体、可吸收性外科缝线、创伤敷料等。其特点是易降解,降解产物经代谢排出体外,对组织生长无影响,目前已成为医用高分子材料发展的方向。
高分子药物控制释放体系不仅能提高药效,简化给药方式,大大降低了药物的毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位,按设计的剂量,在需要的时间范围内以一定的速度在体内缓慢释放,而达到治疗某种疾病或调节生育的目的,比如高分子多肽或蛋白药物控制释放体系新的研究进展,为那些口服无效的多肽或蛋白药物的临床应用,展示了令人鼓舞的前景。
⑤ 生物活性是什么
生物活性是指生物材料与活体骨产生化学键合的能力,是衡量生物材料的一个重要指标.1990年Kokubo等川首次报道了能在生物活性玻璃表面促进磷灰石形成的类似于人体血浆的模拟体液(Simu-lationbodyfluid,SBF)。FSH与特异性受体结合产生生物学效应的能力.测定陀H的生物活性,常用岛体小鼠颗粒细胞测定法(GAEJ‘\该方法的理论基础在于,FSH与颗粒细胞受体结合后,激活芳香酶,诱导产生的E。
诺丽果是一种药用植物,药用植物中所含的生物活性成份剂量与种类,以及这些活性成份的生物利用率,决定了这个药用植物的健康效益。生物活性成份指的是一群化学复合物-就像是维生素和矿物质-能在人体内产生生物效能。诺丽果含有稀有且广泛的生物活性成份,包含iridoids、木酚素、香豆素、多醣类、类黄酮化合物及脂肪酸。
上文中提到的“生物利用率”,就是指一个营养成份在人体的循环系统及细胞中被吸收利用的程度。
1. 一个成份的生物利用率,会受到众多因素-包括其本身的稳定性及溶解度的影响。
2. 当一个成份所具备的生物利用率越稳定,其受到来自于光照、高热、空气、储藏等状况的影响所造成的化合物裂解分解状况将越少。
3. 高溶解度的化合物能透过身体的血液循环系统,快速地被传输,并更快地被细胞吸收利用。
⑥ 生物材料都有那些
生物材料用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料,即用于取代、修复活组织的天然或人造材料。包括金属材料(如碱金属及其合金等)、无机材料(生物活性陶瓷,羟基磷灰石等)和有机材料三大类。有机材料中主要是高分子聚合物材料,高分子材料通常按材料属性分为合成高分子材料(聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等)、天然高分子材料(如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等);
⑦ 生物化材料都有哪些用途
生物化材料有多种名称,如杂化生物材料、组织工程材料、第三代生物医学材料等。当前生物化材料研究涉及的组织和器官有骨骼、牙齿、皮肤、食道、血管、肝脏、胸腺、肾脏、心脏和神经等。由于目前的技术还不能完全控制人工器官植入人体后的排异反应,今后一段时间内,在医学领域,人们还不能放心地长期使用全人工合成器官。因此,研究一种通过组织培养或诱导生长的人体自身组织和器官修复与再生,比去追求人造器官材料的寿命要更有意义。
生物化材料的研究具有两个革命性意义:一是创造了具有生物活性的材料;二是力求人体组织的完全天然修复和再生。这也表明人类已经进入了改造和创新生命形态的时代。这是生物、医学、工程技术等合理分工、密切合作的结果,其发展必将为人类的健康造福。
⑧ 什么是医用活性生物材料
生物材料(Biomaterials) 有时也称生物医用材料。根据国际标准化组织( ISO) 在1987 年10 月提出的生物材料定义,生物材料一般是指以医疗为目的,用于与活体组织接触并能实现某种功能的无生命材料,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 大类 。
着名的生物材料专家Hench 教授将生物材料的发展分为3 个阶段 :
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细胞产生特殊应答反应的生物材料。
结合国内外发展状况和我国国情,我国生物材料的近中期战略目标应集中研究第Ⅱ代生物活性材料,开发出具有独立自主产权的一批新产品。