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浅析国内外生物医学材料专利技术发展趋势
生物医学材料,是指用于替代部分活体系统或与组织密切接触的新型高技术人工材料.生物医学材料按照材料的种类可分为金属生物材料、无机非金属生物材料、高分子生物材料及复合生物材料.其中,技术含量较高的创新性生物医学材料集中应用于组织工程领域,包括人工器官、人工膜及黏合剂等[1].例如,金属材料主要用作骨科、牙科植入材料,人工心脏瓣膜,心血管支架,植入电极等;无机材料主要用作骨修复材料、牙科材料等.
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医用金属材料的腐蚀测量
概述了生物体用金属材料在体内及在玻璃容器中的腐蚀测量技术及其实验结果.依据实验数据,讨论了用作人工关节、骨折连接板等金属生物材料的腐蚀现象.介绍了金属离子溶出、开路电位、再钝化电位、现钝化电流、交流阻抗、表面分析测量技术在金属生物材料这一领域中的应用.详述了在金属生物材料研究中,腐蚀测量技术所使用的实验溶液及其特性.实验溶液成分为模拟体液,其温度、pH值及溶解氧浓度受控制.
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整形美容外科相关的生物材料
生物材料是用于取代、修复活组织的天然或人造材料.按其来源可分为天然生物材料和人工生物材料,后者又进一步分为聚合物、金属和无机非金属生物材料.根据这种分类,笔者将对目前临床上常用的生物材料作以简单介绍.
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可降解镁合金作为骨科应用生物材料的研究进展
在治疗骨科伤病中帮助修复或替代骨组织方面,金属材料依然起着非常重要的作用[1].与陶瓷和多聚体材料相比,金属材料具有较高的机械强度和断裂韧性,所以更适合在负重方面的应用.现在主要在临床上使用的金属生物材料包括不锈钢、钛以及钴铬合金等.但这些金属生物材料具有其使用不足之处:即可能在腐蚀或磨损过程中释放有毒的金属离子或/和金属颗粒,产生可导致组织缺损以及降低生物相容性的炎症级联.并且,当前的金属生物材料的弹性模量与正常骨组织并不十分相称,这会导致应力遮挡效应.这样的后果是对新生骨组织产生和塑性的刺激减弱,并使内植物的稳定性下降,且必须在患者充分痊愈后行二次手术将其取出.多次手术会增加医疗过程中的费用且会造成患者死亡率的上升.
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纳米技术在医学中的应用
纳米技术(nano scale technology)是一门在0.1~100 nm量度范围内利用物质--包括原子、分子的特性,研究其相互作用,并对材料进行加工,制造成具有特异功能的产品,掌握其原子和分子的运动规律的综合交叉技术体系.现将纳米技术在医学中的应用作如下综述.1 纳米技术在医学材料中的应用纳米材料技术包括纳米相材料技术和纳米复合改性技术.其特点是因为纳米颗粒的性质发生了变化,从而使其在力、磁、热、光、电等性能也发生了变化.纳米材料是指由纳米级的结构单元构成的任何类型的材料,例如金属、陶瓷、聚合物、半导体、玻璃和复合材料等,其物理性质与常规状态相比有着巨大差别.这些纳米级的结构单元,如纳米粒子、纳米管、纳米层等,又是由原子/分子组成,通过改变纳米结构单元的大小,控制内部和表面的化学性质及原子/分子之间的组合,因而赋予其特异的功能.纳米无机非金属生物材料,如复合型生物陶瓷、含骨生长因子复合陶瓷韧性好,人体免疫系统对其排斥反应弱,并能促进组织生长.人工关节面、关节腔、美容植入物、口腔正畸物、人造骨、人造牙齿等生物医学材料要求具有良好的生物相容性、亲水性、润滑性、防组织黏附性、抗炎性、抗凝性等.这些性质可使细胞在材料表面生长,恢复病变组织的功能、免疫识别能力、生物催化活性等.而某些单个纳米结构可直接用作特定用途的材料,如疫苗和药物等[1].
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羟基磷灰石及其复合生物材料的研究进展
羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)是无机非金属生物材料中磷灰石类重要的材料之一,20世纪70年代开始进入临床,以其优良的生物相容性、无毒、无刺激性、无排斥反应、不老化、不致敏、不致癌、可与骨组织发生化学性结合等特点而受到广泛应用.然而,纯粹的HA在具体应用中还存在一定的缺陷,为适应临床需要,将HA与其他物质组合制成复合材料是近年来生物材料学研究的一个热点.
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金属生物材料的抗腐蚀性能和生物相容性研究
研究金属生物材料的目的就是要使生物材料代替组织器官,在其完成功能的同时,应与周围组织匹配并且毒性反应小.本文介绍一些金属生物材料的抗腐蚀性能和生物相容性,为组织工程与外科移植提供技术支持.腐蚀问题、力学性能问题、材料与组织相容性问题三方面应综合考虑.