生物医学高分子材料课件

生物医学材料，1。生物医用高分子材料的概念和分类。生物医学材料包括生物医学材料、仿生材料和仿生设计新材料。生物医学材料是一种天然或合成的特殊功能材料，用于生命系统的接触和相互作用，能够诊断、修复或诱导细胞、组织和器官的再生。生物医用材料包括金属生物医用材料、无机非金属生物医用材料和高分子生物医用材料。生物医用高分子材料又称生物医用高分子材料，是一种用于临床医学的聚合物及其复合材料。(1)天然医用高分子材料，如胶原蛋白、明胶、丝蛋白、角蛋白、纤维素、粘多糖、甲壳素及其衍生物等。(2)聚氨酯、硅橡胶、聚酯等医用高分子材料的人工合成。(3)天然生物组织和器官包括：(1)取自患者自身的组织；(2)取自他人的同种异体组织；和(3)来自其他动物的同种异种组织。合成高分子生物医学材料的四种聚合物是专门为生物医学应用开发的：聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)、聚乙交酯-丙交酯(PGLA)、聚对二氧环己酮(PDS)。几种工业生产的聚合物，虽然不是专门为生物医学应用生产的，但经过特殊技术加工后，也可制成纤维、细丝、微孔材料和管状材料，用于生物医学应用。聚四氟乙烯(用作微孔织物和膜)、聚丙烯(用作微孔膜和中空纤维膜)、聚丙烯腈(用作中空纤维膜)聚酰胺纤维。2.生物惰性聚合物材料是一种生物医学聚合物材料，其在体内不会降解、变性和引起长期组织反应，并适于在体内长期植入。生物活性聚合物材料是指植入的聚合物材料和周围组织之间的相互作用，通常指有益效果。生物吸收高分子材料在体内逐渐降解，其降解产物被人体吸收和代谢。硬组织相容性生物医学高分子材料分类软组织相容性生物医学高分子材料血液相容性生物医学高分子材料药物和药物控释生物医学高分子材料根据生物医学应用对医用高分子材料的基本要求(1)医用高分子材料本身的性能要求1。抗生物老化。对于长期植入的医用高分子材料，生物稳定性较好，但对于临时植入的医用高分子材料，要求其能够在一定时间内降解成无毒单体或碎片，并通过吸收和代谢过程排出体外。2.物理和机械稳定性。对于不同的用途，医用高分子材料的强度、弹性、尺寸稳定性、抗弯曲疲劳性和耐磨性在使用寿命期间应该是合适的。对于某些应用，接口稳定性也是必需的。3.易于加工和成型。4.材料易得，价格合适。5.易于消毒。(2)医用高分子材料的人体效应要求生物相容性是描述生物医学材料和生物体之间相互作用的一个概念。如果一种材料具有良好的生物相容性，这意味着该材料能够适应人体，即该材料对人体没有显著或严重的不良反应，并且人体不会引起材料性质的变化。生物相容性包括血液相容性、组织相容性和生物降解性。血液相容性是指当物质与血液接触时，不会发生溶血或凝结。抗血栓材料的表面结构具有以下特征。(1)带负电荷的表面(2)具有平衡的亲水性或疏水性的表面(3)具有微相分离结构的表面(4)具有接枝或涂覆抗凝血物质的表面。表面的天然抗凝血物质包括尿激酶、肝素、前列腺素等。(5)假内膜形成表面，和(2)组织相容性是指当材料接触除血液之外的生物组织时，材料本身的性能满足使用要求，对生物体无刺激，不引起组织和细胞的炎症、坏死和功能衰退，并可根据需要增殖和代谢。具体而言，要求在将材料放置在一般组织的表面、器官的空间组织等中之后。活组织不会有排斥反应，并且材料本身不会由于与活组织和体液中的多种成分的长期接触而在性质和功能上退化。生物可降解吸收性是指一种物质在生活环境中可以受控降解，并在一定时间内被生物体吸收、代谢或排泄。根据在生物体内的降解方式，可分为水解型和酶解型。(3)具有显示效果和显示其医学效果，即生物功能的功能。1.它可以检查和诊断疾病。它可以帮助治疗疾病，如注射器、缝线、手套和其他手术用品。能分别满足各种器官维持或延长生命功能的性能要求。它具有支持生命体、保护软组织、脑和内脏等功能。5.具有改变药物吸收途径，控制药物释放速度和位置，满足疾病治疗要求的功能。(4)医用高分子材料生产加工要求，防止医用高分子材料生产加工过程中引入对人体有害的物质。1.严格控制医用高分子材料合成所用原料的纯度，不能替代有害杂质，重金属含量不能超标。2.医用高分子材料的加工助剂必须符合医疗标准。3.对于体内使用的医用高分子材料，生产环境应具有适当的清洁度。胶原蛋白是一种蛋白质，主要存在于动物的结缔组织和硬聚集体组织中。不同组织中胶原蛋白的化学组成和结构不同，一般称为皮肤胶原蛋白、骨胶原蛋白、牙齿胶原蛋白等。根据胶原所处的组织来确定。胶原纤维的制备和应用通过重构牛屈肌腱的胶原悬浮液来制备胶原纤维。首先，用酶水解处理干净的肌腱切片，去除胶原纤维的弹性和硬度，使其易于膨胀。然后将肌腱切片浸入氰基乙酸和甲醇-水的混合物中进行膨胀。然后将所得混合物均质化并过滤，然后压入合适的凝固浴中形成细丝。胶原纤维的基本性能及其与其他纤维的比较，表面胶原纤维的基本性能及其与其他纤维的比较，胶原纤维几乎与人体皮肤的成分相同，具有最佳的亲