① 生物高分子材料在生物医用材料中有哪些应用
生物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。
② 生物医学替代材料对人类的健康生活和社会经济的发展,都具有哪些重要的意义
就像建房子需要水泥和钢筋一样,当病人的组织和器官发生病变、引起损伤或衰竭时,医生往往希望有合适的材料能够仿制或替代这些组织和器官,这就是生物医学替代材料。准确地讲,生物医学替代材料是一种对人体的细胞、组织和器官具有增强、替代、修复和再生作用的新型功能材料。
生物医学替代材料的研究涉及材料学、生物学、医学、药学、物理学和化学等多种学科。
③ 为人类造福的生物医学材料有哪些作用
当一个人发生骨折时,医生要用石膏为他固定患处;而患了龃齿时,则要用光固性高分子修补材料补上龃洞;而进行X光透视时所服用的钡餐,对很多数友卜人而言也不陌生。这些材料都是生物医学材料,又称生物材料,是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。
生物医学材料有很多种类,它可以是天然产物,也可以是合成材料,或者是它们的结合,还可用有生命力的活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成混杂材料。生物医学材料不同于药物,其主要治疗目的不必要通过体内的化学反应或新陈代谢来实现,但是可以起到药理作用,甚至起药理活性物质的作用。与生物物质直接结合是生物医学材料最基本的特性,如直接进入人体的植入材料,人工心肺、肝、肾等体外辅助装置中与血液直接接触的材料等。除应满足一定的物理化学性质要求外,生物医学材料还必须满足生物学性能要求,即生物相容性要求,这是区别于其他功能材料的最重要特征。
生物医学材料按照组成和性质分为医用金属和合金、医用高分子材料、生物陶瓷以及它们结合而成的生物医学复合材料。经过薯穗处理的天然组织,由于其来源特殊,另成一类生物衍生材料。根据在生物环境中发生的生物化学反告亏应水平,可分为近于惰性的、生物活性的以及可生物降解和吸收的材料。还可根据临床用途,分为骨、关节、肌腱等骨骼——肌肉系统修复和替换材料;皮肤、乳房、食道、呼吸道、膀胱等软组织材料;人工心瓣膜、血管、心血管内插管等医用膜材料;组织粘合剂和缝线材料;药物释放载体材料;临床诊断及生物传感器材料及齿科材料等。生物医学材料事关人们健康,生产和使用都必须遵守国际标准化组织或中国国家标准,严格地进行安全性、可靠性评价并认可之后,才能投入使用。
④ 生物材料简介
shēng wù cái liào
biomaterials
生物材料包括三部分,即医用生物材料,仿生材料和生物模拟。医用生物材料最重要的是材料与人体相容性和材料本身的性能,通誉码过组织工程、生长因子、DNA和自组装技术,可生产出人类的各种器官。事实上,除神经系统以外,人的各种器官都可制造。仿生材料生物是多年演化的结果,有很多特性值得模仿,通过深入研究现有生物体和生物现象而进行仿造,对材料的发展将起到推动作用。工业生产中的生物模拟主要是高效催化剂的探索与光合作用的模拟,因为酶催化的效率和速度千百万倍于工业催化剂,而后者的成功实现将使CO2 和水成为碳水化物,粮食问题可得到解决,过剩的CO2 也有了出路。目前细菌冶金已实现处理低品位铜、铀矿石、尾矿,并大幅度降低污染,这将是21世纪解决金属矿日趋枯竭的有效途径。
生物医用材料是与人体相互作用,用以锋派诊断、治疗、修复或替换机体中的组织、器官或增进其功能的材料;是与人类生命和健康密切相关的,对人体组织、血液不致产生不良反应的材料。
⑤ 生物素的作用及功能有哪些
生物素的作用及功能信樱有哪些
生物素的作用及功能有哪些?生物素是一种可以增强人体的维生素,而很多人对生物素都不太熟悉,那么生物素的作用及功能有哪些呢?那下面我们就一起来了解一下答案吧!
生物素是什么?生物素有什么作用及功能?
1981年,在美国有一条关于新生儿的新闻轰动一时:
美国旧金山加利福尼亚大学的医生,在胎儿检查中诊断出1例罕见的遗传病——生物素缺乏症。缺乏生物素的病人轻者食欲减退、恶心、呕吐、肌肉疼痛,重者毛发脱落、嗜睡、昏迷和对传染病抵抗力减弱。胎儿命在旦夕。于是医生们给母亲补充足量生物素,使有足够的剂量通过胎盘进入胎儿体内,终于挽回了胎儿的健康。
生物素是什么?它有什么营养健康功能?
这要追溯到1901年,怀尔德斯将酵母中供自身营养所需的一种物质命名为“生物活素”。1916年,巴特曼发现生蛋清对大白鼠有不利影响,可引起皮炎,而煮熟后其毒性消失。1936年,德国科学家从煮熟的鸭蛋黄中分离出一种结晶物质,他们称之为生物素,并认为此物即酵母生长所需的“生物活素”因子。一年之后,匈牙利科学家格瑞杰发现一种物质,可防止大白鼠和鸡因摄食生蛋清而产生的病理状况,将其命名为生物素。1940年,格瑞杰等才证明两者是同一种物质。1943年生物素被人工合成。
生物素又称维生素H,是与糖类、蛋白质和脂质代谢有关的一种辅酶,也叫辅酶R。它是一种白色流动性粉末,受热时稳定,遇强碱、强酸及紫外线时易被破坏。
食物中的生物素主要以游离形态和与蛋白质结合形态存在。人体内生物素主要经尿液排出,母乳中也有生物素排出,但量很少。
生物素的主要作用及功能是:
1、预防白发。生物素不但是秃头族的救星,对预防白发也颇具功效。为了避免头发日渐稀疏,不妨多注意补充生物素。
2、维持肌体正常运作。生物素可促进汗腺、神经组织、骨髓、男性性腺的生长和维持其正常运作。
3、帮助脂肪代谢,有减肥功效。
4、维护皮肤健康。维持皮肤组织结构的完整和健全,减轻湿疹、皮肤发炎症状,维护皮肤健康,有“皮肤的忠稿散实卫士”之称。
5、缓解肌肉疼痛。生物素可加速氨基酸、碳水化合物及脂肪代谢,缓解肌肉疼痛,增强肌体免疫力和抵抗力。
6、促进汗腺、神经组织、骨髓、男性性腺的正常运作和生长。
7、是合成维生素C的必要物质,可改善胰岛素和血糖的调节功能。
8、有助于各种免疫细胞的功能正常。
9、对于细胞生长、葡萄糖的代谢平衡、DNA的生物合成有重要作用。
生物素是维持人体正常发育,保持皮肤和骨髓健康不可或缺的一种营养素。成人缺乏生物素,会导致毛发及肤质退化,常表现为皮屑增多、头发脱落、少白头或秃顶、肤色暗沉、面色发青等症状。除此之外,还会导致神经疾病,比如肌肉紧张、疲倦、懒散无力、抑郁、失眠、容易打瞌睡等症状。儿童缺滑敬丛乏生物素会使蛋白质能量营养不良;婴儿缺乏生物素最严重的会导致躁狂、嗜睡、发育迟缓,甚至猝死。所以,在日常生活中要注意及时补充生物素,尤其是经常服用抗生素或磺胺药剂的人、孕妇、头发稀疏者、指甲易碎者、少年白头倾向者、皮肤炎或湿疹的`患者等。
生物素是一种维生素,是水溶性的B族维生素中的一种,又称维生素B7、维生素H、辅酶R等。它是合成维生素C的必要物质,是脂肪和蛋白质正常代谢不可或缺的物质。是一种维持人体自然生长、发育和正常人体机能健康必要的营养素。
生物素的作用及功能如下。
1、生物素在体内氧化生成顺视黄醛和反视黄醛,构成视沉细胞内感光物质,可防治夜盲症。
2、生物素是维持机体上皮组织健全所必须的物质。维持上皮组织结构的完整和健全。维生素H缺乏时,可引起黏膜与表皮的角化、增生和干燥,产生干眼病,严重时角膜角化增厚、发炎,甚至穿孔导致失明。皮脂腺及汗腺角化时,皮肤干燥,发生毛囊丘疹和毛发脱落。
3、生物素能增强机体的免疫反应和感染的抵抗力,稳定正常组织的溶酶体膜,维持机体的体液免疫、细胞免疫并影响一系列细胞因子的分泌。大剂量可促进胸腺增生,如同免疫增强剂合用,可使免疫力增强。
4、维持正常生长发育。生物素缺乏时,生殖功能衰退,骨骼生长不良,胚胎和幼儿生长发育受阻。
5、可提高血液在皮肤血管中的循环速度,用于治疗动脉硬化、中风、脂类代谢失常、高血压、冠心病和血液循环障碍性的疾病。
⑥ 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。
⑦ 生物光素功能性复合材料有哪些作用
主要有以下两个作用:
1、生物复合功能材料能发出与人体红外波长相近的红外光,具有光波的物理疗效,当该材料靠近局部的皮肤、可促进局部血液循环,缓解肌肉痉挛、减低肌张力等功效;
2、除此之外复合功能材料材料能改善局部细胞活性,修复局部组织细胞的损伤等效果,制成的功能性医用固定材料,可作为医学临床治疗的辅助疗法。
功能复合材料是指除机械性能以外还提供其他物理性能的复合材料。如:导电、超导、半导、磁性、压电、阻尼、吸波、透波、摩擦、屏蔽、阻燃、防热、吸声、隔热等功能。统称为功能复合材料。功能复合材料主要由功能体或增强体及基体组成。功能体可由一种或以上功能材料组成。多元功能体的复合材料可以具有多种功能。同时,还有可能由于复合效应而产生新的功能。多功能复合材料是功能复合材料的发展方向。
⑧ 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);
⑨ 生物医用材料主要应用在哪些方面
1.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。
⑩ 生物材料在生物医学中的应用有哪些
生物医学材料是指这样一类具有特殊性 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 而对人体组织不会产生不良影响的材料 取材于各种合成材料 天然高分子材料 金属和合金材料 陶瓷和碳素材料以及各种复合材料 其制成品都已经被广泛应用于临床和科研 主要应用于人工皮肤 人工食道 人工心肺气管 烧伤保护膜 手术缝合线 填充物注射针筒 血袋引流插管及植入体(imp1ant)人工脏器止血剂(如止血绵)微胶囊 皮下注射剂 避孕海绵等 在国外发达国家的应用已经进入普及阶段