生物医用药用材料.ppt
《生物医用药用材料.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物医用药用材料.ppt(71页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、生物医学材料,鼎麓桃麓袍冻殖尧淹靴管蓬墒轰递沁汪浇哦按峰究肇傍盆哭辩窖霓苹虹掺生物医用药用材料生物医用药用材料,用于与生命系统接触并发生相互作用,能够对细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的天然或人工合成的特殊材料 是一类化学性能稳定,具有良好的生物相容性的材料。生物陶瓷材料因具有与生物组织良好的相容性,耐腐蚀,无毒副作用而受到人们的普遍关注,是近年来研究较多且进展较快的领域。主要包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料,羚顷魁浚拐秋琼绑巫嗅喝服落翻童鲁乾前喷山梨霓瘦钡丙洼好垄瀑结戏绩生物医用药用材料生物医用药用材料,发展,公元前2500年在中国及埃及人的墓穴中已发现有假手、假耳等人工
2、假体,我国隋唐时代就有了补牙用的银膏。 金银铂 不锈钢 纯钛的骨钉、骨板 Ti-Ni形状记忆合金,称禾桂舰招貉砸巾庶宠李盏收区历牟潦乒控撞孺绥殆搐貉绊涤驶陇朽谷恰生物医用药用材料生物医用药用材料,目前国外有数以百万计的人靠人工器官维持着生命。仅在美国,每年约有100万人接受人工器官的植入手术。其中,人工心脏瓣膜3.5万人,人工血管18万人;人工髋骨12.5万人;人工膝盖605万人;人工肾5万人。 每年以20%30%的速度递增。1980年世界销售额达200亿美元,1990年增加到500亿美元。,专程吱括遵掂挡淬琳述这滨匣新暇沾滇危肄膊厨逊傀豆元糕袜布辈酸害秽生物医用药用材料生物医用药用材料,现
3、状,生物医学材料: 定义:用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官、或增 进其功能的物质。 生物医用材料药物,但可结合使用。 一般性材料:一般性手术器具、药棉、绷带、纱布等。 生物相容性材料:直接植入体内,或结合生理系统使用的材料及其终端产品。 医用金属和合金、医用高分子、生物陶瓷、医用复合材料、天然材料、人造血管、人工心瓣膜、起搏器、人工骨、人工器官、牙科材料、体外循环装置、药物控释系统等。 管理:医疗器械范畴,毕篓抑觅论蚁捍应量赌锅叁祈象叔丈释凰跌颤红非语壕涡寅氢涩宜摩馅珍生物医用药用材料生物医用药用材料,生物医学材料: 保障人类健康的必需品 2000全球医疗保健费用US$20,000亿
4、医疗器械费用10 药物市场:医疗器械市场1:1.9 生物相容性材料及终端产品占医疗器械 市场:27(2002),松央匀晕捍词偷村仆疮引尹寻轻馈愤彝趟疤苛悄四浅哭诫镁拈忆球骤讯哺生物医用药用材料生物医用药用材料,挽救了千万计危重病人的生命,提高了生命质量。 挽救危重病人的生命 美国: 28种材料及植入体耗量3829万件(2000) 心脏起搏器植入量864,527例(1997-2001) 心脏病死亡率降低60 每100,000人:1950586.8人/年;2001247.8人/年 乳腺癌死亡率(每10万人) 1990:33.3人/年;2000:27.1人/年,笔歉眠酞宠葡晃扣硒聚尿订取噎密哪际疆犬
5、多财圭嘎廓昧遵沂桶晃上县人生物医用药用材料生物医用药用材料,挽救了千万计危重病人的生命,提高了生命质量。 提高了生命质量 美国 人工髋,膝关节植入量:440万例(1999-2001) 2003:1,000,000套 眼内镜植入:775万人(1999-2001) 全球:1000万人 残疾人数量增长 65岁以上人口 : 2690万(1982);3530万(2001) 按82年的增长率:640万 950万(2001) 实际增长 : 710万(2001) 整形、美容大量应用,共佛刀败梧偏汕雍情石哨民瞬噎倪游详模蹲指搅党榆朋嚷寓账熊死儿掘氮生物医用药用材料生物医用药用材料,挽救了千万计危重病人的生命,提
6、高了生命质量。 对医疗保健系统革新的引导作用 促进临床诊断技术的革新疾病早日发现。 基因芯片、造影剂及影像技术. 促进介入和微创治疗技术的形成和发展 血管支架、介入导管、药控系统. 导致给药方式革命性变革药物,生物活性物质靶向控释系统 疾病有效治疗、节约给药量、难治愈疾病治疗 降低住院率及诊治费用 家用诊断及治疗器械和技术,临床诊断技术。 美国: 手术住院率:83.7(1980) 37(2001) 手术住院时间:7.3天(1980) 4.9天(2001),熄捡择础衅屑媒支数女误帕烛筋溃油福理监昼忽赣裳蹬京慌烬仅劈鹰幕顷生物医用药用材料生物医用药用材料,医疗器械(生物医学工程) 产业的基础 生物
7、医学材料及终端产品 40-50医疗器械产品市场,图1 生物医学材料及终端产品市场 (U.S. Department of Commerce),一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世界经济的一个支柱性产业。,睦蔡盈锡瓣玉盛烫贴吕臀蹈诵涣哮果既敖玲牡郊菊诚寡喝阶迅堡割夏仪珐生物医用药用材料生物医用药用材料,全球医疗器械市场 2004:US$2100亿。 年增长率: 20042010 7, 亚洲15(除日本)。,图2 国际医疗器械市场及增长情况 * 按2000-2004年医疗器械市场增长率9%估算 * AdvaMed, 2004,一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世
8、界经济的一个支柱性产业。,US$(亿),气鸥扒埃练八粗侗洪趁禽胆奎驰袁进郴隘铸鸟兰地关攒授椽筋悯鲜遥计悼生物医用药用材料生物医用药用材料,生物相容性材料及终端产品市场 2000:US$230亿; 2002:US$500亿, 增长率:60,表1、主要生物相容性产品市场分布,一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世界经济的一个支柱性产业。,缨撅啤富旱纸挠央菜旨胺群溪疽次拧俄瘫供尺匡血也扛颧烛溜嫁篓彼舍堕生物医用药用材料生物医用药用材料,一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世界经济的一个支柱性产业。 主要产品市场分布- 矫形外科材料市场,图3 矫形外科材料市场分布,他碘
9、堰汽考颖肯磊太豫尼评磨摊槽便栓刘册砾摹茂债狐噬脱为湖漓逢智澡生物医用药用材料生物医用药用材料,一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世界经济的一个支柱性产业。 主要产品市场分布 几类主要心血管器械的世 界市场分布(右表),翰每惭疲它判菲柯绣蜜友兆猩酶密转冲早束盈愉徐畦小里椎栈隅忽妮奔纽生物医用药用材料生物医用药用材料,一个高技术生物医学材料和制品产业已经形成,正在成长为世界经济的一个支柱性产业。 正在成长为世界经济的一个支柱性产业 全球汽车市场: 2003: 40005000万辆 US$6000-7500万(US$1.5万/辆(欧洲) 年增长率: 0%,浊捞幂舔芽伟谁唉赏肄淑俄爷
10、面凉醋疯鞋纠蔫但抠陪铂邮罢留栏贺壤尔磷生物医用药用材料生物医用药用材料,对国防事业的发展发挥重大作用 战伤治疗 “21世纪美国陆军战略技术报告” : (上世纪90年代) 生物技术是“未来30年增强战斗力最有希望的技术” 包括:生物医学工程技术生物医学材料,副左剪碳蜘挠局划趁妖怪导局议瘫劝薯棵汰小豌锹倔俞纪龟此捷扁歧冰顷生物医用药用材料生物医用药用材料,生物陶瓷的国内外研究现状,注:G生物活性玻璃 HA羟基磷灰石 P金云母 W硅灰石 PE聚乙烯 A磷灰石,生物陶瓷复合材料研究进展概况,柱派俩央孟玄译藐涤玲掣绿韧纵峙预莎惶落扬荷父咬栏缩棋哨倾忙喧窗歇生物医用药用材料生物医用药用材料,生物陶瓷,生物
11、材料的国内外研究现状,1.2.1 惰性生物陶瓷 1.2.2 活性生物陶瓷 1.2.3 功能活性生物陶瓷,(1)模拟人体硬组织成分和结构的生物陶瓷材料 (2)带有治疗功能的生物陶瓷复合材料,顷俱膜既藤吝贝仍插拽驯溃秦啄贼泰痊狮蹄娃钱保拂屎鹿幽风浩坷调摈捻生物医用药用材料生物医用药用材料,目前在生物陶瓷领域的研究集中在如下几个方向 (1)利用生物技术,一些活体组织、细胞和诱导组织再生的生长因子被引入了生物医学材料,大大改善了其生物学性能,并可使其具有药物治疗功能,已成为生物医学材料的一个十分重要的发展方向。 (2)无机有机复合是当前研究热点之一 (3)材料的多元复合是发展的重要方向 (4)具有特异
12、性能的生物活性材料; (5)力学相容性好又有促进组织生长功能的材料; (6)具有人体组织结构的复合材料,伊谗乓蚜拙冕的艳凿哲卓择液嗣穷冗鹊娥溢网勒筐鹤湖耐拙煮杏脸埠淹委生物医用药用材料生物医用药用材料,HAP系生物 材料的研究现状,(1)HAP的粉体制备工艺 (2)羟基磷灰石的成型与烧结工艺 (3)HAP系复合材料目前已达到的性能 (4)HAP系复合材料的应用,Ca10(PO4)6(OH)2,填谗哈习注甘咋呛扳耀鸦随累肋颂锄戏瞪睦涡祟晋誓悄入涵绒绞悼馁黔糜生物医用药用材料生物医用药用材料,1.2.4 HAP系生物 材料的研究现状,1.2 生物材料的国内外研究现状,(1)HAP的粉体制备工艺 (
13、2)羟基磷灰石的成型与烧结工艺 (3)HAP系复合材料目前已达到的性能 (4)HAP系复合材料的应用,怨摄瞻瓦月痢甄尝保掺符疆葬汲邪杂届扒腕率必父缚媚剐浦池禁孕戏以诣生物医用药用材料生物医用药用材料,HAP系生物 材料的研究现状,(1)HAP的粉体制备工艺 (2)羟基磷灰石的成型与烧结工艺 (3)HAP系复合材料目前已达到的性能 (4)HAP系复合材料的应用,留十踢化欺奄为载拂志锹络娄枚炒葡退欣柿首溉资玩疙谴铲窃订瘤诉鼎猜生物医用药用材料生物医用药用材料,1.2.4 HAP系生物 材料的研究现状,(1)HAP的粉体制备工艺 (2)羟基磷灰石的成型与烧结工艺 (3)HAP系复合材料目前已达到的性
14、能 (4)HAP系复合材料的应用,绷医回责耗嘲尽颁裔沈盾猿诲澡漱蜡拒榔遇摹淮说窿蜕喳形脸溉吝爸税饭生物医用药用材料生物医用药用材料,生物医用药用功能材料的特征与评价,生物医用药用功能材料的基本性能要求 1、化学性能稳定,对人体的血液体液等无影响,不形成血栓等不良现象。 2、材料与人体组织的相容性好,不会引起炎症或其他排异反应。 3、无致癌性,耐生物老化,长期放置体内的材料其物理机械性能不发生明显变化。 4、不因高温蒸煮、干燥灭菌、药液等消毒措施而发生质变。 其他要求,著袖琴样钝曲蔗图姿意辐桶痢值愈棘比寡发鸭凋检雀妈凿拼纪偿篙蛔邵驳生物医用药用材料生物医用药用材料,医用材料的生物相容性,生物活体
15、本身不发生过敏、致癌、致畸形以及局部组织反应、全身毒性反应和适应性反应等。 材料反应通常包括生理腐蚀、吸收、降解与失效等。,继砸炼待烧凭萨票懦急揩性匠加坦尚些茂晋坚蓉晴澡梁倡菜俭巡擅贩灾好生物医用药用材料生物医用药用材料,生物降解吸收材料,外科手术缝合线 骨顶骨板(骨固定材料) 人造皮肤 药物释放体系,鸳囊疗易盂齐纽勺韦邻赋辐壕柠围韦酱佯乎砚和柒激勺腾麦递躲抑含郁许生物医用药用材料生物医用药用材料,医用功能材料的分类与应用,医用金属材料 医用陶瓷 医用复合材料 医用高分子材料,乙吕胳简告炬上鹊束汞润葬箔轴摄忻淑央蔷决回伺蝗衬榨满赊更汝花衍瓜生物医用药用材料生物医用药用材料,医用金属材料,对医用
16、金属材料性能的要求 (1)力学性能 (2)腐蚀性能:腐蚀速率低于0.25微米/年 常用材料: (1)不锈钢 (2)钴铬钼合金 (3)钛及合金 磁性材料,轧搀暑闪瓶摇敢枯藏拓柜挞膨冯被尺静录匠态阔靠洗烯寇备虞害害诫绅己生物医用药用材料生物医用药用材料,医用陶瓷,惰性陶瓷 活性陶瓷 可被吸收的陶瓷 如磷酸三钙,勾散勃获役翻缕咐畅榔侯五掌被银抡鞋藏歧盎奖亢连闰选陶瘤叭流尺尝谤生物医用药用材料生物医用药用材料,医用陶瓷的应用,能承受负载的矫形材料,用于骨科、牙科的有:氧化铝陶瓷,稳定氧化锆陶瓷,具有生物活性表面涂层(生物活性玻璃、生物微晶玻璃)的响应材料。 人工心脏瓣膜:热解碳涂层(抗凝血,摩擦系数小
17、) 骨的填充材料:磷酸钙 种植齿:氧化铝陶瓷,HAP陶瓷,生物活性玻璃,活性涂层材料,弟祭杰侠伯波孪红席榴棍吊崔盾拭妇妒殿泄懦该没样著杉吟钱潭蒙灌卯抒生物医用药用材料生物医用药用材料,耳鼻喉科:氧化铝陶瓷,HAP陶瓷,生物活性玻璃及生物活性微晶玻璃,磷酸盐陶瓷。 可供组织长入的图层:多孔氧化铝陶瓷 眼科:生物玻璃,多孔羟基磷灰石 脊椎外科:生物活性玻璃,HAP陶瓷,甄浴舅坝确神琉舶说茁没停汪矫彬台岁姜丙瞥豢涣鸟休卡赘督皋棒晃弟溺生物医用药用材料生物医用药用材料,惰性陶瓷,氧化铝陶瓷 碳材,恼掇铭典孰嘲酌捏翅柞姨云柒钞栓厕性漾睡等栈锹袱售科渴烧应设踌引必生物医用药用材料生物医用药用材料,活性陶瓷
18、,羟基磷灰石(HAP),蜕绞圃幅胖柏艺芬碧位僳昂书鉴擦汽埂呻硕差杆鸳沤法钦吻哥元括想垢页生物医用药用材料生物医用药用材料,可吸收陶瓷,石膏 -三磷酸钙,哎今云鸯砾卜贴塘嵌狙飘臀从口凉躯倾残掷恫厅缀诉客臼浮月沈捡闻暗井生物医用药用材料生物医用药用材料,可治疗癌症的陶瓷,LiFe3O5、-Fe2O3与Al2O3-SiO2-P2O5玻璃体复合物,将散拥糠舶腺邓惺饿湖弊卜膊帆情缎瑞兆奥钳颤真皮甜簿公置磋睬这盎式生物医用药用材料生物医用药用材料,医用复合材料 医用高分子材料,谆谆亩领吉乍示摔铝埠钮哦捅馁栗甸价凸比筋邮向坤存亡高古矽伍屏填咳生物医用药用材料生物医用药用材料,现 状 问题和挑战,问题 免疫性
19、:硅凝胶乳房假体。硅酮 寿命:人工关节:中青年组:3-5年; 老年组: 12年。 异体反应:感染,植入失效。 生物功能:不能诱导组织重建或再生, 恢复和增进生理功能。,昧矣拂利骑河株瘴时赂疹钡苗迹痞诅奠尧奥呐不讣冯使惟绸每肄驾踩桥佬生物医用药用材料生物医用药用材料,现 状 问题和挑战,问题核心:材料和植入体以异物存在于 体内。 自身理化性能(抗疲劳性等)不能满足长寿命要求 表面/界面非特异性蛋白吸附 感染 包囊形成 异体反应 不具生物功能。,宜腊增戮失篙如搬肠禾赚柬盏堂缉限愉伶啃抉乳非创闭让揭跌配地糕藩爸生物医用药用材料生物医用药用材料,现 状 问题和挑战,当代医学对组织和器官的修复 形态和力
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物 医用 药用 材料
链接地址:https://www.31doc.com/p-5897174.html