可降解生物材料的性能課堂展示

1、可降解生物材料的性能,,生物材料可降解材料 生物降解材料,,生物醫(yī)用材料的發(fā)展歷程[1],公元前2500年在中國(guó)及埃及人的墓穴中己有發(fā)現(xiàn)有假手、假耳等人工假體,我國(guó)隋唐時(shí)代就有了補(bǔ)牙用的銀膏。1926年,不銹鋼材料用于骨科治療;20世紀(jì)50年代用純欽制作的骨釘、骨板已用于臨床。20世紀(jì)70年代后期以Ti一Ni系為代表的形狀記憶合金成為骨科、口腔科醫(yī)用金屬材料的重要組成部分。20世紀(jì)60年代初,聚甲基丙烯酸開始用于骸關(guān)節(jié)的

2、修復(fù)。生物陶瓷的開始研究開始于20世紀(jì)60年代,首先是用于骨校正和牙種植的多晶氧化鋁陶瓷。1971年,經(jīng)基磷灰石陶瓷獲得臨床應(yīng)用。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家,利用生物醫(yī)用材料制造醫(yī)療用品和人工器官己十分普遍。近三十年來(lái)，可降解生物材料成為了發(fā)展迅速的新興材料。,人體內(nèi)除一些功能復(fù)雜的臟器器官發(fā)生損壞或有大面積的組織發(fā)生創(chuàng)傷需要永久性替換外,其它許多醫(yī)學(xué)植入裝置(如矯形裝置和藥物控釋制劑等)只需短期或暫時(shí)起作用,因此,若其作為異物繼續(xù)留在體

3、內(nèi),就有長(zhǎng)期釋放毒性的潛在危險(xiǎn),需要再次手術(shù)取出。[1],可降解生物材料正是適應(yīng)這類醫(yī)學(xué)應(yīng)用的需要而發(fā)展起來(lái)的。這類材料在體內(nèi)生理環(huán)境下可逐步降解并被機(jī)體吸收代謝,因此不需要再次動(dòng)手術(shù)取出;同時(shí),大部分可降解醫(yī)用材料的組成單元或降解產(chǎn)物是生物體內(nèi)自身存在的小分子,比非降解材料具有更好的生物相容性和生物安全性。[2],天然可吸收手術(shù)縫合線羊腸線甲殼素可吸收縫合線膠原纖維可吸收縫合線人工合成類生物降解纖維聚乙烯醇纖維 (PVA)

4、聚乙丙交酯類縫合線( PGLA)聚乳酸類可吸收縫合線 (PLA)聚對(duì)二氧環(huán)己酮縫合線( PDS)聚己內(nèi)酯類( PCL),理想的縫合線應(yīng)在體內(nèi)有良好的適應(yīng)性、無(wú)毒、無(wú)刺激性，且在體內(nèi)保持一定時(shí)間的強(qiáng)度后能被組織吸收，其縫合、打結(jié)性能以及柔性等方面都應(yīng)符合操作要求。以前使用的羊腸線易產(chǎn)生抗原體反應(yīng)，在人體內(nèi)的適應(yīng)性不太理想，且保存不便。研究表明，甲殼素與殼聚糖制成的醫(yī)用縫合線可被體內(nèi)溶菌酶分解，生成CO2排出體外，生成糖蛋白可被組織吸

5、收，免除了手術(shù)后拆線的麻煩，減輕了病人的痛苦。在尿、膽汁、胰液中能保持良好的強(qiáng)度，使用后自行吸收，不引起過(guò)敏，還能加速傷口愈合。[3],,皮膚因燒傷或外傷而缺損時(shí),會(huì)發(fā)生體液滲出而使體內(nèi)電解質(zhì)平衡量被破壞、感染或引起敗血癥,嚴(yán)重者將危及生命,故應(yīng)盡快覆蓋創(chuàng)面。通常可采用自體皮、同種異體皮、異種皮及人造皮膚等皮膚代用品覆蓋。自體皮與同種異體皮雖好但來(lái)源有限,且因采皮又產(chǎn)生新的創(chuàng)面;異種皮,如豬皮,存活時(shí)間短,一般僅7~ 01 天,且保存不

6、便,有時(shí)還因抗原性而發(fā)生異性蛋白反應(yīng),人造皮因儲(chǔ)存、運(yùn)輸方便,不必冷藏,不受時(shí)限,來(lái)源廣而被廣泛研制。[4],,人造皮膚,,人造皮膚,人工皮膚提供傷口暫時(shí)的生理性覆蓋，就像正常皮膚一樣，具有避免機(jī)械損傷、防止細(xì)菌入侵、阻止水分蒸發(fā)和丟失的作用.[4],人造皮膚,[5],人類從很早就開始了骨折內(nèi)固定材料的探索歷程。我國(guó)古代即已有金針拔骨法整復(fù)骨折復(fù)位。20世紀(jì)40年代,醫(yī)用金屬材料應(yīng)用己經(jīng)非常普遍,主要用于骨和牙等硬組織的修復(fù)和替換,如人

7、工關(guān)節(jié),人工骨及各種內(nèi)外固定器械。,鉆基合金和欽基合金的出現(xiàn),尤其是鎳一欽形狀記憶合金的合成,開創(chuàng)了骨科應(yīng)用金屬植入材料的新紀(jì)元,促進(jìn)了內(nèi)固定材料的發(fā)展。[6],骨折固定材料,金屬材料存在著顯著的缺陷。金屬材料與骨組織的機(jī)械相容性不好,這種機(jī)械性能的不匹配將導(dǎo)致應(yīng)力分布的不均勻,使受載時(shí)植入體與骨產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),從而可直接導(dǎo)致植入體的松動(dòng)和脫位;更為重要的是，由于應(yīng)力遮擋效應(yīng),導(dǎo)致骨質(zhì)疏松,骨吸收或骨萎縮,從而又容易出現(xiàn)二次骨折。其次,

8、金屬材料的組織相容性不好,組織相容性不佳來(lái)源于金屬植入體的腐蝕。[6],,可降解吸收骨折內(nèi)固定材料,骨折固定材料,,,可降解吸收性骨折內(nèi)固定材料由于具有生物可降解吸收性和力學(xué)性能的衰減性,在理論上最符合骨折生物學(xué)固定的要求,即使用高強(qiáng)度、高模量的可吸收性材料作骨折內(nèi)固定材料,在骨折早期能實(shí)現(xiàn)堅(jiān)強(qiáng)固定,隨著自身骨的愈合,可降解材料的強(qiáng)度、剛度不斷衰減,其載荷可逐步轉(zhuǎn)到新生骨上,滿足骨折愈合動(dòng)力學(xué)的要求?？朔藨?yīng)力遮擋,提高了自身骨的修復(fù)效

9、果,以及無(wú)需再次手術(shù)取出、不千擾CT或核磁成像(MRI)等[7]優(yōu)點(diǎn),,生物降解型磷酸鈣骨水泥,骨折固定材料,結(jié)語(yǔ),生物降解性能是生物醫(yī)用材料的重要性質(zhì)之一,它對(duì)生物醫(yī)用材料在體內(nèi)的應(yīng)用具有重要的意義。隨著生物醫(yī)用材料的迅速發(fā)展，對(duì)于生物材料可降解性能方面的要求也越來(lái)越關(guān)鍵，更好地了解可降解性生物材料的性能將有助于生物材料科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展。,[1]朱長(zhǎng)麗. MHA/PCL生物可降解材料的研制[D].東華大學(xué),2005.[2]尹艷,何小

10、維,黃強(qiáng),于淑娟. 殼聚糖在可吸收手術(shù)縫合線中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)甜菜糖業(yè),2006,04:28-30+52[3]何理平,吳端生,陳新,曹紅峰. 可吸收手術(shù)縫合線的研究進(jìn)展[J]. 廣東畜牧獸醫(yī)科技,2010,02:44-47.[4]羅桂蓮. 絲素蛋白膜在人造皮膚上應(yīng)用的探討[J]. 蘇州絲綢工學(xué)院學(xué)報(bào),1992,02:32-35.[5]孫偉. 人造皮膚[J]. 生命世界,2011,07:58-61.[6]劉華. 骨誘導(dǎo)型可注射