北化生材期末复习2011

复习课,1.1生物材料的发展概况,生物材料（Biomaterials）即生物医学材料（BiomedicalMaterials），它是指“以医疗为目的，用于与组织接触以形成功能的无生命的材料”。,（1）化学隋性，不会因与体液接触而发生反应,1.3.2生物材料的安全性(基本性能要求）,（2）对人体组织不会引起炎症或异物反应,（3）不会致癌,（4）具有良好的血液相容性,（5）长期植入体内不会减小机械强度,（6）能经受必要的清洁消毒措施而不产生变形,（7）易于加工成需要的复杂形状,生物材料的安全性,生物材料的安全性评价：指采用生物学的方法来检测被检材料对受体的毒副作用，从而预测该材料在医学实际应用中的安全性；包括对局部组织、血液与整体反应及对受体的遗传效应。,生物相容性,生物相容性是指植入生物体内的材料与肌体之间的适应性。对生物体来说，植入的材料不管其结构、性质如何，都是外来异物。出于本能的自我保护，一般都会出现排斥现象。这种排斥反应的严重程度，决定了材料的生物相容性。组织相容性，血液相容性。,材料本身的结构和性质（如微相结构、亲水性、疏水性、电荷等）材料中可渗出的化学成分（如残留单体、杂质、低聚物、添加剂等）降解或代谢产物等。植入材料的几何形状也可能引起组织反应。,组织相容性的影响因素,影响血小板在材料表面粘附的因素1)血小板的粘附与材料表面能有关2)材料的含水率有关3)材料表面疏水亲水平衡有关4)材料表面的电荷性质有关5)材料表面的光滑程度有关,为提高血液相容性，在材料制备过程可以采取哪些措施？,（1）使材料表面带上负电荷的基团（2）高分子材料的表面接枝改性（3）制备具有微相分离结构的材料（4）高分子材料的肝素化（5）材料表面伪内膜化,1:评价与试验2:动物保护要求3：遗传毒性、致癌性和生殖毒性试验4:与血液相互作用试验选择5:体外细胞毒性试验6：植入后局部反应试验7:环氧乙烷灭菌残留量8:生物学试验参照材料的选择与定量指南9:潜在降解产物的定性和定量框架,GB/T16886生物材料生物相容性国家标准,10:刺激与致敏试验11:全身毒性试验12:样品制备与参照样品13:聚合物降解产物的定性与定量14:陶瓷降解产物的定性与定量15:金属与合金降解产物的定性与定量16:降解产物与可沥滤物毒性动力学研究设计17:可沥滤物允许限量的设计18:材料的化学定性,致突变性,概念:回复突变细菌在化学致突变物作用下由营养缺陷型回变到原养型基因突变在化学致突变物作用下细胞DNA中碱基对的排列顺序发生变化。,二、常用的致突变试验(一)细菌回复突变试验(Ames试验),鼠伤寒沙门氏菌原养型(his+),组氨酸营养缺陷型突变株。(his-),正向突变,回复突变,代谢活化系统,受试物,鼠伤寒沙门氏菌/回复突变试验,原理鼠伤寒沙门氏组氨酸营养缺陷型菌株不能合成组氨酸，故在缺乏组氨酸的培养基上，仅少数自发回复突变的细菌生长。假如有致突变物存在，则营养缺陷型的细菌回复突变成原养型，因而能生长形成菌落，据此判断受试物是否为致突变物。某些致突变物需要代谢活化后才能引起回复突变，故需加入经诱导剂诱导的大鼠肝制备的S9混合液。如果受试物的回变菌落数是溶剂对照回变菌落数的两倍或两倍以上，并呈剂量-反应关系者，则该受试物判定为致突变阳性,细胞培养,间接法/直接法两大类。直接法:浸出液法,直接浸渍法.间接法:琼脂覆盖法,分子滤过法.,浸出液法:试样投入培养液或蒸馏水中适当条件下进行浸泡，浸泡液加在含有细胞的培养皿或试管中继续培养，观察溶出物对细胞的影响。直接浸渍法：该法是形态不规则的试样（如金属粉末、油脂类材料）等与细胞一起放入培养皿中进行培养。当有溶出物时试样周围的细胞就会受到影响。,直接法,琼脂覆盖法:将含有培养液的琼层平铺在有单层细胞的培养皿中，再在固化的琼脂层上放上试样进行细胞培养。优点是不管试验材料是什么形态（膜、粉末或油脂状）等都适用。敏感性:试样溶出物扩散程度。当溶出物分子量小，易溶于水，毒性发现早且较强。反之即使有毒的材料，如溶出物分子量大并难溶于水，毒性难以表现。,间接法,分子滤过法:在单层细胞上覆盖一层微孔滤膜，将试样材料放在滤膜上，使材料毒性在成份通过滤膜作用于其下的细胞。由于滤膜微孔直径较小(如0.45m),适合评价毒性成份分子量小的材料的相容性.,浸出液法适合检测材料溶出物毒性，并与动物毒性试验结果相符合。直接接触法对材料的细胞毒性敏感性最高，可测出材料微弱的细胞毒性。琼脂法适合对毒性大的材料进行筛选。分子滤过法适合毒性成份分子子量小的材料评价。,如何选择,细胞毒性观察,四甲基偶氮唑盐微量酶反应色法（MTT）:活细胞，特别是增殖的细胞中能量代谢旺盛，其中线粒体能量代谢过程中产生的琥珀酸脱氢酶可将淡黄色的四甲基偶氮唑盐（MTT）还原成蓝紫色的结晶（Formanzan）沉积在细胞内和细胞周围，结晶与增殖的细胞数成正比。用50%DMSO和50%乙醇溶解结晶即可在酶标仪上直接比色。,超敏反应:若机体已被某抗原致敏，当再次接触相同抗原时则二次免疫应答被增强。在摄入的抗原量较大或机体的免疫处于高应答状态时，则因免疫应答过强而导致组织损伤，此即称为超敏反应。IV型超敏反应由T细胞介导，可经细胞被动转移，反应发生较慢，故称迟发型超敏反应。,概念,被测样品制备,试验材料浸提液的制备,浸提容器:惰性/清洁/封闭,顶部空间小.浸提条件:,浸提介质,生物降解,材料与活体组织的关系1）生物惰性高分子材料在体内不降解、不变性、不会引起长期组织反应的高分子材料，适合长期植入体内。2）生物活性高分子材料指植入生物体内能与周围组织发生相互作用，促进肌体组织、细胞等生长的材料。,生物惰性高分子材料,活性,吸收,1.分类以及概念,3）生物吸收