1. 什么是生物医学材料
生物医学材料(又称生物材料),是指用以和生物系统结合,以诊断、治疗或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料。这是一项典型的跨学科的工作,它将由医学家提出建议与要求,材料学家进行材料设计与研制,整个研究过程必须由两方面的科学家紧密合作才能奏效。[1]
生物材料是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,其作用药物不可替代。生物材料能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能,而不能恢复缺陷部位。这是一项典型的跨学科的工作,它将由医学家提出建议与要求,材料学家进行材料设计与研制,整个研究过程必须由两方面的科学家紧密合作才能奏效。
2. 生物材料的介绍
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,其作用药物不可替代。生物材料能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能,而不能恢复缺陷部位。
3. 生物材料的分类
生物材料(biomaterials)是用于与生命系统接触和发生相互作用的,并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料,又称生物医用材料。生物材料是材料科学领域中正在发展的多种学科相互交叉渗透的领域,其研究内容涉及材料科学、生命科学、化学、生物学、解剖学、病理学、临床医学、药物学等学科,同时还涉及工程技术和管理科学的范畴。生物材料有人工合成材料和天然材料; 有单一材料、复合材料以及活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。生物材料本身不是药物,其治疗途径是以与生物机体直接结合和相互作用为基本特征。
4. 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);
5. 什么叫生物材料
又称生物工艺学或生物技术。应用生物学和工程学的原理,对生物材料、生物所特有的功能,定向地组建成具有特定性状的生物新品种的综合性的科学技术。生物工程学是70年代初,在分子生物学、细胞生物学等的基础上发展起来的,包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程等,他们互相联系,其中以基因工程为基础。只有通过基因工程对生物进行改造,才有可能按人类的愿望生产出更多更好的生物产品。而基因工程的成果也只有通过发酵等工程才有可能转化为产品。
医学上通过生物工程可以生产出大量廉价的防治人类疾病的药物,如入胰岛素、干扰素、生长激素、乙型肝炎疫苗等。生物工程在食品、轻工中的应用面也很广。1983年美国用生物工程生产的用于制作饮料的高果糖浆的年产量达600万吨,从而使蔗糖的消耗量减少一半。采用生物工程技术,使育种工作发生了很大变化,如把抗病基因转移到烟草中去,已培育出防止害虫的烟草新品种;把低等生物根瘤菌的固氮基因转移到高等作物的细胞中,使之能自己制造氮肥,也取得了一定成果。目前世界各国对生物工程十分重视,我国也把生物工程列为重点发展的科研项目之一。生物工程学的研究将对人类的生产方式和生活方式产生巨大的影响。
生物工程学又称生物工艺学或生物技术,利用生物进行对人类医学、环境、农业食粮等一项技术。早期的生物技术,可以追溯到远古时代埃及人利用酵母菌酿酒。之后,包含传统式利用微生物之酦酵技术来做食品发酵,或是酦酵生产抗生素等,都是生物技术的利用的例子。现代生物技术,在1950年代,DNA结构的发现以来,分子生物学急速发展,将传统的生物技术进行了一次大革命。例如利用基因克隆技术,将胰岛素insulin克隆到大肠杆菌中生产。开启了现代生物技术学之工业价值。
强烈推荐:
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E7%94%9F%E7%89%A9%E6%8A%80%E6%9C%AF
6. 什么是生物质材料
生物质燃料是指主要以花生壳、秸秆、木屑、稻壳等为原料,通过机械加压的方法,成为密度较大的固体成型燃料,可以取代煤炭、柴油、天然气等化石燃料,是居民生活、取暖和工业生产用能的良好燃料。该燃料适用于生物质锅炉,也是企业进行煤炉、电炉、油炉、汽炉节能环保改造、更新换代的最佳选择;可广泛应用于工厂、宾馆、酒店、桑拿洗浴中心、休闲娱乐场所、美容美发、别墅、大厦、公寓、学校及企事业单位;还可作为电厂发电、生物质气化炉和沼气供热系统的原料,替代煤炭、天然气、液化气等非可再生能源。深入了解可到相关网站了解,河南新能源研究所、河南天格生物质能源有限公司等。
7. 生物材料的种类
生物材料应用广泛,品种很多,其分类方法也很多。生物材料包括金属材料(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集合物材料,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);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,高分子聚合物中,根据降解产物能否被机体代谢和吸收,降解型高分子又可分为生物可吸收性和生物不可吸收性。根据材料与血液接触后对血液成分、性能的影响状态则分为血液相容性聚合物和血液不相容性。根据材料对机体细胞的亲和性和反映情况,可分为生物相容性和生物不相容性聚合物等。
特点
生物材料主要用在人身上,对其要求十分严格,必须具有四个特性:
⑴生物功能性。因各种生物材料的用途而异,如:作为缓释药物时,药物的缓释性能就是其生物功能性。
⑵生物相容性。可概括为材料和活体之间的相互关系,主要包括血液相容性和组织相容性(无毒性、无致癌性、无热原反应、无免疫排斥反应等)。
⑶化学稳定性。耐生物老化性(特别稳定)或可生物降解性(可控降解)。
⑷可加工性。能够成型、消毒(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒、酒精消毒等)。
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。
9. 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。
10. 生物材料的种类有那些,哪里有纤细介绍吗
医用生物材料又称生物医学材料,或生物材料、医用材料。整形外科又称此材料为人工组织代用品。医用材料是一类具有特殊性能特种功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患等医疗、保健领域,而对人体组织,血液不致产生不良影响的材料。
生物医用材料(biomedical material)是用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替换其病损组织、器官或增进其功能的新型高技术材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础,己成为材料学科的重要分支,尤其是随着生物技术的莲勃发展和重大突破,生物材料己成为各国科学家竞相进行研究和开发的热点。当代生物材料已处于实现重大突破的边缘,不远的将来,科学家有可能借助于生物材料设计和制造整个人体器官,生物医用材料和制品产业将发展成为本世纪世界经济的一个支柱产业.
由生物分子构成生物材料,再由生物材料构成生物部件。生物体内各种材料和部件有各自的生物功能。它们是“活”的,也是被整体生物控制的。生物材料中有的是结构材料,包括骨、牙等硬组织材料和肌肉、腱、皮肤等软组织;还有许多功能材料所构成的功能部件,如眼球晶状体是由晶状体蛋白包在上皮细胞组成的薄膜内而形成的无散射、无吸收、可连续变焦的广角透镜。在生物体内生长有不同功能的材料和部件,材料科学的发展方向之一是模拟这些生物材料制造人工材料。它们可以做生物部件的人工代替物,也可以在非医学领域中使用。前者如人工瓣膜、人工关节等;后者则有模拟生物黏合剂、模拟酶、模拟生物膜等
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。
其主要研究的内容包括:①具有特种功能和性能的共性和个性的研究,即全面的理化性能的研究;②生物体生理环境,组织结构,器官生理功能及其替代方法的研究;③材料与生物体相互作用的研究;④材料的灭菌、消毒、安全性评价标准和方法以及管理等方面的研究。
医用材料可按以下几个方面分类:①按材料来源分类;②按材料的性质分类;③按材料在人体应用部位的分类;④按材料使用要求的分类;⑤按材料与人体接触时间分类。
(一)按材料来源分类
1.人体自身组织——自体组织移植技术。
2.同种器官与组织——异体组织和器官移植技术。
3.异种同类器官与组织——异种组织和器官移植技术。
4.天然生物材料:如生物缝合线、甲壳素、纤维素等制成的人工肾、人工肝等。
5.合成材料:如硅胶和其他高分子聚合物、陶瓷、金属类等。
(二)按材料性质分类
1.高分子材料:硅胶、聚合物等。
2.金属材料:如各种钛合金制品等。
3.无机非金属材料:如羟基磷灰石等。
4.天然生物材料:如牛的心包制作的人工心瓣膜。
(三)按材料应用部位分类
1.硬组织材料:包括骨、软骨、牙齿材料等。
2.软组织材料:各种软组织填充剂,包括液体填充剂。
3.心血管材料:包括人工血管、心血管导管等。
4.血液代用材料:包括代血浆、人工红细胞。
5.分离、过滤、透析膜材料:包括血液净化,取浆分离用膜材料等。
(四)按医用材料使用要求的分类
1.非植人性材料和制品:各种注射器、输液器、输血器等。
2.植入性材料和制品:如多孔聚乙烯,膨体聚四氟乙烯、聚丙烯酰胺水凝胶等。
3.血液接触性材料和制品:如心脏反搏气囊等。
4.降解和吸收性材料和制品:如聚乳酸或胶原等制造的可吸收缝合线。
5.其他:如由聚丙烯酰胺制造的诊断用的固定化酶载体等。
(五)按材料与人体接触时间分类
1.短期接触:接触在24 h内者,称A类材料。
2.长期接触:接触时间在24 h到30天内者,称B类材料。
3.永久性接触:接触时间超过30天以上,甚至终身植入物的材料类,称C类材料。