生物材料學(xué)復(fù)習(xí)資料20140628

1、生物材料學(xué)復(fù)習(xí)資料1. 生物材料，生物惰性材料，生物活性材料，生物降解材料，生物復(fù)合材料的概念生物材料:一種用于植入或與活體系統(tǒng)結(jié)合的無(wú)藥理學(xué)和無(wú)生命性質(zhì)的物質(zhì)包括所有植入人體體內(nèi)且與體內(nèi)組織直接接觸并起到某一特定作用的材料。國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（ISO）在1987年10月提出：生物材料一般是指以醫(yī)療為目的，用于與活體組織接觸并能實(shí)現(xiàn)某種功能的無(wú)生命材料，包括具有良好的生物相容性材料、生物降解性材料和非生物降解性材料三大類。現(xiàn)代生物材料科學(xué)和工程的形成于發(fā)展僅50余年，其發(fā)展可分為三個(gè)階段：生物惰性材料、生物活性材料、可降解的細(xì)胞/基因活化的生物材料。以材料的生物性能為分類標(biāo)準(zhǔn)，生物材料可分為生物惰

2、性材料，生物活性材料，生物降解材料，生物復(fù)合材料四類。生物惰性材料：是指一類在生物環(huán)境中能夠保持穩(wěn)定，不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料，主要是惰性生物陶瓷類和醫(yī)用金屬及合金類材料。生物活性材料：是一類能與周圍組織發(fā)生不同程度生化反應(yīng)的生物醫(yī)學(xué)材料。羥基磷灰石、磷酸鈣、生物陶瓷和生物玻璃。生物降解材料：指那些被植入人體以后，能夠不斷發(fā)生降解，降解產(chǎn)物能夠被生物體所吸收或排出體外的一類材料。生物復(fù)合材料：它是由兩種或兩種以上不同材料復(fù)合而成的生物醫(yī)學(xué)材料。1.1 當(dāng)前生物材料科學(xué)研究的兩種發(fā)展趨勢(shì)？答：P8最后兩自然段第二章 生物學(xué)相關(guān)基礎(chǔ)與生物相容性2.1 細(xì)胞理論的四個(gè)基本概念：細(xì)胞是

3、生命器官的基本結(jié)構(gòu)性和功能性單元；器官的活力與細(xì)胞個(gè)體、細(xì)胞集合體相關(guān)；細(xì)胞的生化活性由亞結(jié)構(gòu)控制；生命的延續(xù)是以細(xì)胞為基礎(chǔ)的。人體細(xì)胞有三個(gè)主要部分構(gòu)成：細(xì)胞膜、胞漿和細(xì)胞核。 細(xì)胞膜的功能：物質(zhì)代謝和能量代謝在細(xì)胞器中完成。胞內(nèi)質(zhì)粒包括糖和脂質(zhì)體，他們不是功能性單元。溶酶體細(xì)胞內(nèi)的消化器官。吞噬性溶酶體根據(jù)其作用底物的來(lái)源不同分為自噬性溶酶體和異噬性溶酶體。2.2細(xì)胞外基質(zhì)細(xì)胞外基質(zhì)(ECM)：是在機(jī)體發(fā)育過(guò)程中由細(xì)胞分泌到細(xì)胞外空間的各種生物大分子,組裝形成高度水合的凝膠或纖維性網(wǎng)絡(luò)。細(xì)胞外基質(zhì)的組成：1、蛋白聚糖(proteoglycan)， 是由糖胺聚糖(glycosaminogly

4、can)以共價(jià)的形式與線性多肽連接而成的多糖和蛋白復(fù)合物， 它們能夠形成水性的膠狀物；2、結(jié)構(gòu)蛋白，如膠原和彈性蛋白，它們賦予細(xì)胞外基質(zhì)一定的強(qiáng)度和韌性；3、黏著蛋白(adhesive protein)，如纖連蛋白和層黏連蛋白，它們促使細(xì)胞同基質(zhì)結(jié)合。其中以膠原和蛋白聚糖為基本骨架在細(xì)胞表面形成纖維網(wǎng)狀復(fù)合物，這種復(fù)合物通過(guò)纖連蛋白或?qū)羽みB蛋白以及其他的連接分子直接與細(xì)胞表面受體連接；或附著到受體上細(xì)胞外基質(zhì)的功能：使組織具有彈性和抗壓性；對(duì)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)有選擇滲透性；細(xì)胞表面的蛋白聚糖有傳遞信息的作用；抗凝血功能。2.3人體血液與組織液系統(tǒng)血液的基本組成和血量血量：人體內(nèi)血漿和血細(xì)胞量的總和。正常

5、成年人的血液總量相當(dāng)于78%。血漿蛋白。 主要為白蛋白、球蛋白和纖維蛋白原。白蛋白和大多數(shù)球蛋白主要是由肝臟產(chǎn)生。血漿蛋白的主要功能：page19 正常人血漿的pH：7.357.45紅細(xì)胞膜具有選擇通透性；紅細(xì)胞具有可塑變形性、懸浮穩(wěn)定性和滲透脆性。 均與雙凹碟形有關(guān)。白細(xì)胞具有趨化性，白細(xì)胞的生成器官：骨髓和淋巴組織，為無(wú)色有核細(xì)胞，按形態(tài)可分為粒細(xì)胞、單核細(xì)胞和淋巴細(xì)胞。肝素是一種酸性黏多糖，主要是由肥大細(xì)胞和嗜堿性粒細(xì)胞產(chǎn)生。2.4人體組織液及性質(zhì)組織液絕大部分呈膠凍狀，不能自由流動(dòng)。組織液凝膠的基質(zhì)是膠原纖維和透明質(zhì)酸細(xì)絲。組織液中各離子成分與血漿相同。組織液是血漿濾過(guò)毛細(xì)血管壁而形成

6、的。2.5 骨的化學(xué)成分和物理性質(zhì)：膠原纖維束和黏多糖蛋白約占骨質(zhì)量的1/3。以磷酸鈣為主的無(wú)機(jī)鹽類約占骨質(zhì)量的2/3。骨具有可塑性和粘彈性。長(zhǎng)骨單純性骨折愈合三個(gè)時(shí)期：急性炎癥期、修復(fù)期和重建期。2.6人體免疫系統(tǒng)與免疫細(xì)胞移植分為1、自體移植2、同種同基因移植3、同種異基因移植4、異種移植 同種異基因移植排斥主要是受者T細(xì)胞介導(dǎo)的、針對(duì)同種異型抗原的免疫應(yīng)答。中樞免疫器官由骨髓和胸腺組成，是免疫細(xì)胞發(fā)生、分化、成熟的埸所。外周免疫器官由淋巴結(jié)和脾組成：是成熟T細(xì)胞和B細(xì)胞定居、產(chǎn)生特異性免疫應(yīng)答、構(gòu)成淋巴細(xì)胞再循環(huán)的埸所。適應(yīng)性免疫應(yīng)答是由適應(yīng)性免疫應(yīng)答細(xì)胞完成，即淋巴細(xì)胞，包括T細(xì)胞及B

7、細(xì)胞。固有免疫（innate immunity）是機(jī)體在種系發(fā)育和進(jìn)化過(guò)程中形成的天然免疫防御功能，即出生后就已具備的非特異性防御功能，也稱為非特異性免疫。人體內(nèi)三種主要的免疫細(xì)胞：巨噬細(xì)胞， B淋巴細(xì)胞（表面有抗原識(shí)別受體），T淋巴細(xì)胞（表面有抗原識(shí)別受體）列表比較三種免疫細(xì)胞的異同 中性粒細(xì)胞占白細(xì)胞的70%，是外周血循環(huán)和免疫系統(tǒng)中含量最豐富的白細(xì)胞 對(duì)化膿菌有很強(qiáng)的吞噬及殺滅清除作用，隨血液迅速動(dòng)員至病原體入侵部位，在固有免疫中承擔(dān)重要作用。2.7材料-組織界面反應(yīng)物質(zhì)的毒副作用是否可逆主要取決于被損傷組織的再生能力。物質(zhì)通過(guò)生物膜的方式主要有被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)和膜轉(zhuǎn)運(yùn)。被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)（pa

8、ssive transport）包括簡(jiǎn)單擴(kuò)散、濾過(guò)和易化擴(kuò)散。簡(jiǎn)單擴(kuò)散的限制因素是物質(zhì)的脂溶性、分子大小和帶電性。一般說(shuō)來(lái), 氣體分子（如O2、CO2、N2）、小的不帶電的極性分子（如尿素、乙醇）、脂溶性的分子等易通過(guò)質(zhì)膜，大的不帶電的極性分子（如葡萄糖）和各種帶電的極性分子都難以通過(guò)質(zhì)膜。 物質(zhì)與大分子的共價(jià)結(jié)合機(jī)理： 1、組織細(xì)胞壞死 2、免疫反應(yīng)，如細(xì)胞毒性反應(yīng)、過(guò)敏反應(yīng)及免疫復(fù)合物的形成。 3、致癌作用 4、與核酸分子的共價(jià)結(jié)合2. 材料活體系統(tǒng)相互作用材料反應(yīng)：即活體系統(tǒng)對(duì)材料的作用，包括生物環(huán)境對(duì)材料的腐蝕、降解、磨損和退化，甚至破壞。宿主反應(yīng)：即材料對(duì)活體系統(tǒng)的作用，包括局部和全

9、身反應(yīng)，如炎癥、細(xì)胞毒性、凝血、過(guò)敏、致癌、畸形和免疫反應(yīng)等，其結(jié)果可能導(dǎo)致對(duì)機(jī)體的中毒和機(jī)體對(duì)材料的排斥。3. 生物相容性的定義，分類，生物材料的生物相容性評(píng)價(jià)定義：材料在生理環(huán)境中，生物體對(duì)植入材料會(huì)產(chǎn)生生物學(xué)反應(yīng)以及植入材料應(yīng)該產(chǎn)生有效作用的能力，用以表征這種生物體與生物材料之間相互作用的生物學(xué)行為就是生物相容性。生物相容性的分類： a.血液相容性：與血液接觸的材料應(yīng)無(wú)溶血作用、不能破壞血液組成、不能有凝血作用和形成血栓b.組織相容性：(1)植入材料不能對(duì)周圍組織產(chǎn)生毒副作用，不能誘發(fā)基因病變和組織致畸；(2)植入體周圍組織不能對(duì)材料產(chǎn)生強(qiáng)烈腐蝕和排斥反應(yīng)。c.力學(xué)相容性：植入材料力學(xué)性

10、能與人體組織相適（材料的基本力學(xué)性能）強(qiáng)度過(guò)低，斷裂失穩(wěn)；硬度過(guò)低，材料磨損，誘發(fā)炎癥；強(qiáng)度或硬度過(guò)高，對(duì)周圍組織也可能產(chǎn)生破壞行為。（免疫相容性）：植入材料應(yīng)具備抗免疫性能。我國(guó)的生物相容性評(píng)價(jià)內(nèi)容包括：（1）溶血試驗(yàn)評(píng)價(jià)（2）細(xì)胞毒性試驗(yàn)評(píng)價(jià)（3）急性全身毒性評(píng)價(jià)（4）過(guò)敏試驗(yàn)評(píng)價(jià)（5）刺激試驗(yàn)評(píng)價(jià)（6）植入試驗(yàn)評(píng)價(jià) （7）熱原試驗(yàn)評(píng)價(jià) （8）血液相容性試驗(yàn)評(píng)價(jià)（9）皮內(nèi)反應(yīng)試驗(yàn)（10）生物降解試驗(yàn) （11）遺傳毒性試驗(yàn)評(píng)價(jià)（12）致癌性試驗(yàn)評(píng)價(jià)（13）生殖和發(fā)育毒性試驗(yàn)（14）亞急性毒性試驗(yàn)（15）慢性毒性試驗(yàn)（16）藥物動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)評(píng)價(jià)4. 醫(yī)用金屬材料的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)），應(yīng)用中存在的主要

11、問(wèn)題（重點(diǎn)掌握金屬材料的腐蝕）優(yōu)點(diǎn)：高強(qiáng)度，耐疲勞，易加工,是臨床應(yīng)用最廣泛的承力植入材料，由于有較高的強(qiáng)度和韌性， 在需承受高載荷的骨、牙部位仍被視為首選的植入材料。缺點(diǎn)：由于生理環(huán)境的腐蝕，會(huì)造成金屬離子向周圍組織擴(kuò)散及植入材料自身性質(zhì)的蛻變，前者可能導(dǎo)致毒副作用，而后者常常導(dǎo)致材料植入失敗。(抗腐蝕性能差，在體內(nèi)容易發(fā)生腐蝕)因此醫(yī)用金屬材料要滿足臨床應(yīng)用，其首要條件是應(yīng)具有生物相容性和生物安全性，其次是要有良好的耐腐蝕性及力學(xué)性能。耐腐蝕性（電化學(xué)腐蝕、生理腐蝕、磨損腐蝕、疲勞腐蝕）金屬的腐蝕：金屬跟周圍接觸到的氣體或液體發(fā)生氧化還原反應(yīng)而腐蝕損耗的過(guò)程，為金屬的腐蝕。 a.電化學(xué)腐蝕

12、 金屬表面在介質(zhì)如潮濕空氣、電解質(zhì)溶液中，會(huì)發(fā)生原電池反應(yīng)，比較活潑的金屬失去電子而被氧化，這種腐蝕叫做電化學(xué)腐蝕。組成原電池有三個(gè)不可缺少的條件:電極 電解質(zhì)溶液導(dǎo)線 b.生理腐蝕-組織中存在具有催化或迅速破壞外來(lái)成分能力的多種分子和細(xì)胞，金屬材料在體內(nèi)與人體體液接觸后會(huì)發(fā)生腐蝕。全面腐蝕：又稱為均勻腐蝕，均勻腐蝕是指接觸腐蝕介質(zhì)的金屬表面全部產(chǎn)生腐蝕的現(xiàn)象。在人體內(nèi)，金屬材料的均勻腐蝕速率較低。局部腐蝕: 不同區(qū)域的腐蝕破壞深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了腐蝕破壞的平均深度，對(duì)材料的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度影響較大，對(duì)于生物材料而言多為局部腐蝕。點(diǎn)蝕，縫隙腐蝕。c.磨損腐蝕:是由于植入器件之間反復(fù)的相對(duì)的滑動(dòng)所造成的表面磨

13、損與腐蝕環(huán)境的綜合作用結(jié)果。磨損腐蝕造成點(diǎn)蝕坑或顆粒形狀的斑疤。d.疲勞腐蝕:是指金屬材料在交變應(yīng)力的共同作用下產(chǎn)生的腐蝕現(xiàn)象。表面微裂紋和缺陷會(huì)加劇這種腐蝕，所以可以對(duì)植入器件表面拋光提高疲勞壽命。醫(yī)用金屬材料應(yīng)用中的主要問(wèn)題是：由于生理環(huán)境的腐蝕，會(huì)造成金屬離子向周圍組織擴(kuò)散及植入材料自身性質(zhì)的蛻變，前者可能導(dǎo)致毒副作用，而后者常常導(dǎo)致材料植入失敗。因此,醫(yī)用金屬材料要滿足臨床應(yīng)用，其首要條件是應(yīng)具有生物相容性和生物安全性，其次是要有良好的耐腐蝕性及力學(xué)性能。5. 醫(yī)用不銹鋼的組成成分，合金元素的作用，不同類型不銹鋼的區(qū)別，生物相容性，臨床應(yīng)用組成成分：一般由鐵、鉻、鎳、鉬、錳、硅組成。合

14、金元素作用：Ø 增加適量的鉬（34），增加材料在氯離子環(huán)境中的抗腐蝕能力；Ø Cr,形成氧化物鈍化膜，抗蝕；Ø Ni、Cr可以穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu)， Ni含量為1214時(shí)，單一奧氏體組織；Ø 降低不銹鋼中Si、Mn等雜質(zhì)元素和非金屬夾雜物，可進(jìn)一步提高抗蝕。不銹鋼的耐蝕性主要來(lái)源于鉻。實(shí)驗(yàn)證明，只有含鉻量超過(guò)11%時(shí)鋼的耐蝕性能才會(huì)大大提高，因此，不銹鋼中的含鉻量一般均不低于11%。分類、組成和性能Ø 奧氏體不銹鋼：鐵-鉻-鎳三元合金，含鉻具有優(yōu)異的抗腐蝕性能，常作為金屬植入材料選用。Ø 316不銹鋼：在奧氏體不銹鋼中引入Mo鉬，改善在電解

15、質(zhì)溶液中的耐腐蝕性能。Ø 316L不銹鋼：316不銹鋼的碳含量由0.08%降低為0.03%，既提高了在鹽水中的耐蝕性能，又降低了材料致敏性。碳溶解到鐵中形成的固溶體稱鐵素體，它的溶碳能力極低，最大溶解度不超過(guò)0.02%。碳溶解到鐵中形成的固溶體則稱奧氏體。馬氏體: 它的溶碳能力較高，最高可達(dá)2%。奧氏體是鐵碳合金的高溫相。鋼在高溫時(shí)所形成的奧氏體，過(guò)冷到727以下時(shí)變成不穩(wěn)定的過(guò)冷奧氏體。如以極大的冷卻速度過(guò)冷到230以下，這時(shí)奧氏體中的碳原子已無(wú)擴(kuò)散的可能，奧氏體將直接轉(zhuǎn)變成一種含碳過(guò)飽和的固溶體，稱為馬氏體。生物相容性Ø 腐蝕作用（均勻腐蝕、點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕、磨損腐蝕、

16、疲勞腐蝕）造成其長(zhǎng)期植入的穩(wěn)定性差。Ø 密度和彈性模量與人體硬組織相距較大，力學(xué)相容性差。Ø 溶出的鎳離子有可能誘發(fā)腫瘤的形成及本身無(wú)生物活性，難于和生物組織形成牢固等原因，應(yīng)用比例呈下降趨勢(shì)。臨床應(yīng)用Ø 一般不銹鋼制成多種形體，如針、釘、髓內(nèi)針、齒冠、三棱釘?shù)绕骷腿斯ぜ袤w而用于臨床，不銹鋼還用于制作各種醫(yī)療儀器和手術(shù)器械。Ø 人工關(guān)節(jié)、骨折內(nèi)固定器械；鑲牙、齒科矯形、牙根種植、輔助器械；心血管植入電極、傳感器、人工心臟瓣膜、血管支架；眼科固定環(huán)、人工眼導(dǎo)線、眼眶填充；避孕環(huán)、輸卵管栓堵。6. 鈷基合金的組成，類型，性能，生物相容性，臨床應(yīng)用組成：含有

17、較高的鉻和鉬，又稱鈷鉻鉬合金，具有極為優(yōu)異的耐腐蝕性（比不銹鋼高40倍）和耐磨性，綜合力學(xué)性能和生物相容性良好。分類、組成和性能Ø 分為兩類：Ø 一類是Co-Cr-Mo合金，通過(guò)鑄造加工，用于牙科Ø 一類是Co-Ni-Cr-Mo合金，通過(guò)熱鍛加工，用于制造關(guān)節(jié)替換假體連接件的主干，承受重載荷，如膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)等。Ø Co-Ni-Cr-Mo合金含有Ni 35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))和Co 35%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))，對(duì)鹽水溶液有很強(qiáng)的抗蝕性Ø Co-Ni-Cr-Mo合金耐磨性能較差，在關(guān)節(jié)模擬測(cè)試中大約是每年被磨損0.14mm，不提倡用來(lái)制作關(guān)節(jié)假體的摩擦面。&#

18、216; 鍛造Co-Ni-Cr-Mo合金具有很高的疲勞強(qiáng)度和極限抗拉強(qiáng)度，植入很長(zhǎng)時(shí)間后也很少會(huì)發(fā)生斷裂。生物相容性Ø 耐蝕性是所用金屬植入材料中最好的。植入人體后沒(méi)有明顯的組織學(xué)反應(yīng)。Ø 鑄造鈷基合金制作的人工髖關(guān)節(jié)在體內(nèi)的松動(dòng)率較高。由于金屬磨損腐蝕造成Co、Ni等離子溶出，在體內(nèi)引起細(xì)胞和組織壞死，從而導(dǎo)致患者疼痛以及關(guān)節(jié)的松動(dòng)、下沉。臨床應(yīng)用Ø 人工關(guān)節(jié)（特別是人體中受載荷最大的髖關(guān)節(jié)）。人工骨及骨科內(nèi)處固定器件的制造。Ø 齒科修復(fù)中的義齒，各種鑄造冠、嵌體及固定橋的制造心血管外科及整形科等。由于其價(jià)格較高，加工困難，應(yīng)用尚不普及。7. 鈦合金的

19、特點(diǎn)，生物相容性，臨床應(yīng)用鈦是目前已知的生物親和性最好的金屬之一，鈦易與氧反應(yīng)形成致密氧化鈦（TiO2）鈍化膜，植入后引起的組織反應(yīng)輕微，凝膠狀態(tài)的TiO2膜具有誘導(dǎo)體液中鈣、磷離子沉積生成磷灰石的能力，表 現(xiàn)出一定的生物活性和骨性結(jié)合能力，尤其適合于骨內(nèi)埋植。Ti金屬材料有四個(gè)級(jí)別，它們之間的區(qū)別在于雜質(zhì)含量不同Ø H與Ti形成間隙固溶體，F(xiàn)e與Ti形成置換固溶體。Ø 雜質(zhì)元素的含量過(guò)大會(huì)形成脆性化合物。O、N和C能提高Ti的強(qiáng)度，降低其塑性。Ti容易吸氫，H含量過(guò)高會(huì)產(chǎn)生氫脆，降低其韌性。微量的Fe對(duì)純鈦性能的影響不像O、N、C那樣強(qiáng)烈。Ø Ti-6Al-4V

20、是一種廣泛用于制造植入器械的鈦合金。生物相容性：生物相容性、耐腐蝕性和抗疲勞性能都優(yōu)于不銹鋼和鈷基合金。臨床應(yīng)用：主要用于：修補(bǔ)顱骨，制成鈦網(wǎng)或鈦箔用于修復(fù)腦膜和腹膜、人工骨、關(guān)節(jié)、牙和矯形物、人工心臟瓣膜支架、人工心臟部件和腦止血夾、口腔頜面矯形頜修補(bǔ)、手術(shù)器械、醫(yī)療儀器頜人工假肢等。8. 形狀記憶合金的特點(diǎn)（不同的溫度下表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相），類型及各自的特點(diǎn)，應(yīng)用Au-Cd（金-鉻）合金具有形狀記憶效應(yīng)以來(lái)，目前已發(fā)現(xiàn)有20多種記憶合金，其中以鎳鈦合金在臨床上應(yīng)用最大。它在不同的溫度下表現(xiàn)為不同的金屬結(jié)構(gòu)相。如低溫時(shí)為單斜結(jié)構(gòu)相，高溫時(shí)為立方體結(jié)構(gòu)相，前者柔軟可隨意變形，如拉直式屈曲，

21、而后者剛硬，可恢復(fù)原來(lái)的形狀，并在形狀恢復(fù)過(guò)程中產(chǎn)生較大的恢復(fù)力。Ni-Ti合金具有一種不同尋常的形狀記憶特性，如材料變形后加熱，它能迅速恢復(fù)先前的形狀，這種現(xiàn)象稱為形狀記憶效應(yīng)。類型及特點(diǎn)：Ø 單程記憶效應(yīng)（單向形狀記憶效應(yīng)）材料在高溫下制成某種形狀，在低溫相時(shí)將其任意變形，再加熱時(shí)恢復(fù)為高溫相形狀，而重新冷卻時(shí)卻不能恢復(fù)低溫相時(shí)的形狀。 Ø 雙程記憶效應(yīng)（雙程形狀記憶效應(yīng)）加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷時(shí)恢復(fù)低溫相形狀，即通過(guò)溫度升降自發(fā)可逆地反復(fù)恢復(fù)高低溫相形狀的現(xiàn)象，或稱為可逆形狀記憶效應(yīng)。 Ø 全程記憶效應(yīng)（全程形狀記憶效應(yīng)）當(dāng)加熱時(shí)恢復(fù)高溫相形狀，冷卻時(shí)變?yōu)?/p>

22、形狀相同而取向相反的高溫相形狀的現(xiàn)象。 應(yīng)用：Ø 管腔狹窄的治療（喉氣管狹窄、食管狹窄、膽道狹窄、尿道狹窄及閉鎖等）：支架安入管腔狹窄的部位后，能將狹窄管腔撐開(kāi)，并與管壁相貼緊，固定好；其生物相容性好，長(zhǎng)期安放對(duì)黏膜無(wú)明顯損傷；其高回彈性能順應(yīng)管道的彎曲，對(duì)人體刺激小。Ø 口腔科：用這種材料做成的種植牙具有齒槽骨切口小，固定牢靠等優(yōu)點(diǎn)。Ø 骨科：人工關(guān)節(jié)，斷骨連接、彎曲脊柱矯正。Ø 血管外科：治療主動(dòng)脈瘤、冠狀動(dòng)脈和椎動(dòng)脈狹窄等。 9. 提高金屬的抗腐蝕性能的途徑，金屬生物材料的表面改性方法金屬生物材料的表面改性技術(shù)主要可以分為：（1）氮化處理（2）涂層

23、處理氮化處理 Ø 將氮原子滲入到鋼的表面層，目的是提高鋼的表面硬度與耐磨性及疲勞強(qiáng)度和耐蝕性，主要用于不銹鋼的處理Ø 奧氏體不銹鋼經(jīng)氮化處理，Cr,Mo,Ni等與氮形成穩(wěn)定的化合物，具有高硬度，抗腐蝕性能提高處理溫度較低，不銹鋼的內(nèi)應(yīng)力和形變較小，不影響其性能涂層處理Ø 羥基磷灰石噴涂到不銹鋼和鈦合金表面，避免不銹鋼的合金元素?cái)U(kuò)散到人體內(nèi)引起毒性感染發(fā)炎。Ø 氫化鈦粉與氮?dú)鈬娡康解伝?，提高拉伸剪切?qiáng)度。Ø 氧化鋁噴涂鈦合金，提高其生物相容性。Ø 金屬纖維涂層，使鈦合金表面具有多孔性，增大鈦合金表面的延伸率，增強(qiáng)與骨的結(jié)合強(qiáng)度。

24、16; 羥基磷灰石-生物玻璃復(fù)合涂層用于鈦及鈦合金，制成生物相容性好的羥基磷灰石-生物玻璃-鈦復(fù)合材料，適合作人工關(guān)節(jié)和牙根。10. 生物活性陶瓷概念生物活性陶瓷，在體內(nèi)有一定溶解度，能釋放對(duì)機(jī)體無(wú)害的某些離子，能參與體內(nèi)代謝，對(duì)骨質(zhì)增生有刺激或誘導(dǎo)作用，能促進(jìn)缺損組織的修復(fù)。Ø 生物惰性材料:氧化鋁 熱解碳 氧化鋯 氧化硅Ø 生物活性無(wú)機(jī)材料:羥基磷灰石 生物玻璃 活性玻璃陶瓷Ø 生物可降解無(wú)機(jī)材料:可溶性鋁酸鈣陶瓷、-TCP陶瓷Ø 生物醫(yī)用無(wú)機(jī)納米材料:納米氧化鐵 羥基磷灰石超微粉11. 氧化鋁陶瓷的特點(diǎn)，生物學(xué)性能，制備工藝，應(yīng)用特點(diǎn)：Ø

25、 具有良好的耐蝕性，生物相容性，耐磨性及高強(qiáng)度，應(yīng)用于假肢和齒科植入。Ø 摩擦系數(shù)小，磨損率低，植入人體后與人體組織的相容性好，手術(shù)留下的疤痕小，整形外科上應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)。Ø 由天然礦物鋁凡土(Al2O3·nH2O)經(jīng)化學(xué)方法分離、精制、煅燒和粉碎等多道工序處理后，可制得粒徑0.31µm，純度達(dá)99.3以上的氧化鋁粉末。Ø 醫(yī)用氧化鋁陶瓷為主要含-Al2O3的單相材料，通過(guò)煅燒Al(OH)3制得。生物學(xué)性能 植入動(dòng)物體內(nèi)后軟組織對(duì)氧化鋁陶瓷的反應(yīng)主要是纖維組織包膜的形成，在體內(nèi)可見(jiàn)成纖維細(xì)胞增生。氧化鋁陶瓷在動(dòng)物骨組織中不是骨結(jié)合材料而是骨接觸材料

26、，植入骨組織后，在負(fù)重區(qū)與骨組織接觸， 但非負(fù)重區(qū)有纖維組織形成。氧化鋁陶瓷在體內(nèi)被纖維組織包裹或與骨組織之間形成纖維組織界面的特性影響了該材料在骨缺損修復(fù)中的應(yīng)用，因?yàn)楣桥c材料之間存在纖維組織界面，阻礙了材料與骨的結(jié)合，也影響材料的骨傳導(dǎo)性，長(zhǎng)期滯留體內(nèi)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)上的缺陷，使骨組織產(chǎn)生力學(xué)上的薄弱。氧化鋁陶瓷的生物學(xué)性能可大致歸納為以下幾個(gè)特點(diǎn)： 氧化鋁陶瓷在體液中完全穩(wěn)定，在生物體內(nèi)不會(huì)發(fā)生溶解和變性。 氧化鋁陶瓷對(duì)周圍機(jī)體組織呈惰性反應(yīng)。對(duì)骨組織生長(zhǎng)無(wú)抑制作用，生物相容性比金屬和有機(jī)高分子材料好。 氧化鋁陶瓷不能與骨結(jié)合，只能與骨接觸。Al2O3生物陶瓷制備工藝氧化鋁生物陶瓷的制備工藝：與

27、普通陶瓷制作工藝類似，即粉體融合預(yù)壓成型(預(yù)打磨)燒結(jié) 打磨成品。燒結(jié)溫度一般為1700以上。氧化鋁陶瓷的應(yīng)用Ø 氧化鋁陶瓷強(qiáng)度高，目前主要用于外科矯形手術(shù)的承重假體，如人工髖關(guān)節(jié)、人工膝關(guān)節(jié)、人工足關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)以及能負(fù)重的骨桿和椎體人工骨，修補(bǔ)移植海綿骨的充填材料、髓內(nèi)固定材料；Ø 某些骨替代物(人工聽(tīng)小骨)；眼科手術(shù)中的角質(zhì)假體、固定用螺釘?shù)取?#216; 單晶氧化鋁與多晶氧化鋁陶瓷相比，機(jī)械強(qiáng)度、硬度、耐酸堿性等性能指標(biāo)占優(yōu)，且不易折斷，因此常用在需要制品強(qiáng)度高的場(chǎng)合（單晶氧化鋁的強(qiáng)度比金屬材料的強(qiáng)度高），如用做損傷骨固定的螺釘、關(guān)節(jié)柄、牙根。12. 羥基磷灰

28、石結(jié)構(gòu)式，特點(diǎn)，合成方法，涂層的制備方法，機(jī)械性能，生物學(xué)性能，臨床應(yīng)用結(jié)構(gòu)式：Ca10(PO4)6(OH)2特點(diǎn)：Ø 由于其具有良好的生物活性和生物相容性，植入人體后能在短時(shí)間內(nèi)與人體的軟硬組織形成緊密結(jié)合而成為廣泛應(yīng)用的植骨代用品。Ø HAP生物陶瓷脆性高、抗折強(qiáng)度低,目前僅能應(yīng)用于非承載的小型種植體 , 如人工齒根、耳骨、充填骨缺損等,而不能在受載場(chǎng)合下應(yīng)用。合成方法：a.化學(xué)共沉淀法典型方法：酸堿中和反應(yīng)、鈣鹽和磷酸鹽的反應(yīng)。此法易制得大量微晶狀態(tài)或非晶態(tài)的HAP粉末。b.固相反應(yīng)法（干法）此法是用固態(tài)反應(yīng)制備出結(jié)晶的羥基磷灰石，與普通陶瓷的制備方法基本相同，原料粉

29、磨細(xì)混合，在900°C以上高溫合成結(jié)晶性HAP。此法合成的HAP純度高，結(jié)晶性好。紅外研究表明，干法制備的HAP比濕法制備的好。c.水熱合成法以CaCl2或Ca(NO3)2與NH4H2PO4為原料，以鈦網(wǎng)為陰極、石墨為陽(yáng)極，控制一定的pH和沉積時(shí)間，得到CaHPO4.2H2O，隨后經(jīng)120200 °C水蒸汽處理，即得HAP.此法適合制備完整的HAP單晶。HAP涂層的制備方法有等離子噴涂法、溶膠-凝膠法、仿生溶液生長(zhǎng)法、激光熔覆法、電化學(xué)法、水熱法、涂覆-燒結(jié)法等。機(jī)械性能HAP致密體的機(jī)械強(qiáng)度與制作工藝有很大關(guān)系。要獲得高強(qiáng)度的燒結(jié)體，必須對(duì)原料合成、粉體成型和燒成制度等工

30、藝條件進(jìn)行最佳選擇。表為HAP致密體和人體硬組織的部分機(jī)械強(qiáng)度數(shù)值。HAP材料具有普通陶瓷材料的共同弱點(diǎn)：脆性大，耐沖擊強(qiáng)度低。因此作為人工骨置換材料在承受較大張應(yīng)力的部位應(yīng)用時(shí)需要慎重。生物學(xué)性能 HAP陶瓷由于分子結(jié)構(gòu)和鈣磷比與正常骨的無(wú)機(jī)成分非常近似，其生物相容性十分優(yōu)良，對(duì)生物體組織無(wú)刺激性和毒性。大量的體外和體內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，HAP在與成骨細(xì)胞共同培養(yǎng)時(shí)。HAP表面有成骨細(xì)胞聚集；植入骨缺損時(shí)，骨組織與HAP之間無(wú)纖維組織界面。植入體內(nèi)后表面也有磷灰石樣結(jié)構(gòu)形成、因?yàn)楣墙M織與植入材料之間無(wú)纖維組織間隔，與骨的結(jié)合性好。HAP種植體可以模仿人體骨組織中的網(wǎng)狀多孔結(jié)構(gòu)，有利于加強(qiáng)種植體和骨組

31、織之間的結(jié)合。對(duì)于生物惰性材料，要形成新骨長(zhǎng)入多孔體的孔徑應(yīng)不小于100µm；而對(duì)于HAP多孔體，50µm孔徑的氣孔內(nèi)，就可有新骨生成。平均孔徑90µm的多孔體則顯示最佳的骨形成姿態(tài)。HAP對(duì)軟組織也同樣具有良好的相容性。羥基磷灰石的應(yīng)用可應(yīng)用于骨缺損的填充修補(bǔ)（或替換），例如：鼻梁骨、頜骨替換；軟骨、承力骨缺損（骨結(jié)核、骨瘤病灶的切除）的填充；承力骨（脛骨）的替換；義眼球、人工聽(tīng)骨等；或者作為活性物質(zhì)噴涂在其它材料表面羥基磷灰石具有優(yōu)良的生物相容性，并可作為一種骨骼或牙齒的誘導(dǎo)因子，在口腔保健領(lǐng)域中對(duì)牙齒具有較好的再礦化、脫敏以及美白作用。實(shí)驗(yàn)證明HAP粒子與牙

32、釉質(zhì)生物相容性好，親和性高，其礦化液能夠有效形成再礦化沉積，阻止鈣離子流失，解決牙釉質(zhì)脫礦問(wèn)題，從根本上預(yù)防齲齒病。含有HAP材料的牙膏對(duì)唾液蛋白、葡聚糖具有強(qiáng)吸附作用，能減少患者口腔的牙菌斑，促進(jìn)牙齦炎愈合，對(duì)齲病、牙周病有較好的防治作用。 13. 磷酸三鈣的種類，結(jié)構(gòu)式，性能，應(yīng)用種類：a-磷酸鈣，b-磷酸鈣。結(jié)構(gòu)式：Ca(PO)。性能：Ø a-磷酸鈣的獨(dú)特性質(zhì)水硬性。Ø a-磷酸鈣的生理鹽水溶液中加入適當(dāng)添加劑，37°C時(shí)凝膠化時(shí)間16分鐘，室溫放置5天后抗壓強(qiáng)度為30MPa，固化10天后，生成羥基磷灰石。Ø b-磷酸鈣：半晶或無(wú)定形的，力學(xué)強(qiáng)度不

33、及HAP，但降解速度比HAP快的多，多孔b-磷酸鈣幾個(gè)月（9個(gè)月）內(nèi)可完全降解。磷酸三鈣的應(yīng)用：Ø 良好的生物相容性。Ø 由于強(qiáng)度較低，一般作填充物用，用于不承載較大負(fù)荷的部位，或作生物涂層用。Ø 自固化的磷酸鈣可作骨水泥用于齒科材料或頜面整形、人工關(guān)節(jié)部件固定。14. 骨水泥的特點(diǎn)，類型，結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)：作為骨水泥，除了要易塑形和凝固后具有一定的強(qiáng)度外，還必須具有生物相容性。類型：a.硫酸鈣骨水泥：Ø 硫酸鈣(俗稱石膏)，主要特性是降解速度快，自硬性強(qiáng)度高，在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高強(qiáng)度因此在醫(yī)學(xué)上主要用于骨外固定材料、矯形外科、骨缺損填充。由于降解速度太快，

34、在骨組織形成之前，強(qiáng)度衰減快，起不到有效支撐重力作用，這些缺點(diǎn)限制了其廣泛應(yīng)用。Ø 硫酸鈣分子式為CaSO4·2H20（生石膏），醫(yī)用硫酸鈣是半水硫酸鈣(CaSO4·1/2H2O，熟石膏)，Ø 硫酸鈣水泥在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用 硫酸鈣早期主要用于外科固定用繃帶，新工藝形成的硫酸鈣使其在骨缺損填充、矯形外科等方面得到了應(yīng)用，如用于牙周骨缺損、脛骨創(chuàng)傷性缺損、股骨骨折、骨囊腫、纖維發(fā)育不良、內(nèi)生軟骨瘤、單防性骨囊腫、骨巨細(xì)胞瘤手術(shù)后缺損等。b.磷酸鈣骨水泥:Ø 磷酸鈣骨水泥的成分包括：a-磷酸鈣、磷酸四鈣、二水磷酸氫鈣、磷酸二氫鈣。Ø 磷酸鈣骨水

35、泥具有b-磷酸鈣陶瓷的生物相容性和可降解性。缺點(diǎn)：硬化過(guò)程中一系列物理化學(xué)過(guò)程放熱，對(duì)組織產(chǎn)生輕微影響。15. 生物玻璃的定義，類型，特點(diǎn)；生物材料與組織反應(yīng)的類型，應(yīng)用生物玻璃是經(jīng)特別設(shè)計(jì)的化學(xué)組成可誘發(fā)生物活性的含氧化硅化合物。類型，特點(diǎn)：Ø 惰性玻璃陶瓷在生物體中由于體液的作用，只是表面組成出現(xiàn)少量的脫堿作用或因硅氧網(wǎng)絡(luò)稍有溶解而產(chǎn)生變化，基體則未發(fā)生改變。Ø 活性生物玻璃則由于體液作用，玻璃中堿性離子和硅氧網(wǎng)絡(luò)在浸蝕過(guò)程中逐漸破壞，離子溶解并進(jìn)入體液中循環(huán)。生物材料與組織反應(yīng)的兩種類型：與骨組織的鍵合，與軟組織的鍵合生物活性玻璃的生物活性與SiO2的含量有關(guān)，當(dāng)Si

36、O2含量為42%-53%時(shí)，可與骨和軟組織形成鍵合，當(dāng)SiO2含量為55%-60%時(shí)，只能與骨緩慢地形成鍵合，不能與軟組織鍵合。生物活性玻璃和玻璃陶瓷在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用： Ø 生物活性玻璃主要用于人工骨、人工牙或骨缺損部位的填充等，少數(shù)作為人工關(guān)節(jié)、斷指連接材料。也可作為鈦合金牙種植體的表面涂層。Ø 人工骨用生物活性玻璃，它具有良好的耐酸堿腐蝕特性、生物相容性和耐磨性能。Ø 治療用生物活性玻璃，可埋入腫瘤部位，通過(guò)在磁場(chǎng)下發(fā)熱的特性或其內(nèi)部的同位素放出的射線殺死癌細(xì)胞，也有良好的生物相容性。Ø 人工齒冠用玻璃陶瓷，具有制作容易、審美性高強(qiáng)度高適應(yīng)性好生物相容

37、性好類似天然齒等優(yōu)點(diǎn)。Ø 人工關(guān)節(jié)用玻璃陶瓷，具有良好的生物相容性，且機(jī)械性能較好，耐腐蝕，抗氧化，無(wú)毒。16. 碳質(zhì)材料的性質(zhì)，臨床應(yīng)用性質(zhì)：Ø 生物相容性好，植入人體后化學(xué)穩(wěn)定性好，無(wú)毒性，無(wú)排異反應(yīng)，與人體親和性好，雖然不能與人體組織形成化學(xué)鍵合，但人體組織會(huì)慢慢長(zhǎng)入碳質(zhì)材料的空隙中，具有誘發(fā)組織生長(zhǎng)的作用。Ø 血液相容性好，具有優(yōu)良的抗血栓和抗溶血作用性質(zhì)，不會(huì)誘發(fā)血栓。Ø 具有優(yōu)良的機(jī)械性質(zhì)，如強(qiáng)度，彈性模量，耐磨性等，可通過(guò)不同工藝改變其結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，以滿足不同用途的需要。應(yīng)用：Ø 主要用于制造心血管修復(fù)體的重要材料、人工骨、人工牙

38、根、肌腱和人工韌帶等，還可用于人工軟骨、人工中耳、人工關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)磨損表面作為減磨涂層和血液凈化等。Ø 尤其是它的較高的抗血栓性、耐磨性、低比重和長(zhǎng)期使用不劣化等性能，使碳素材料幾乎是目前唯一可選用的人工心臟瓣膜材料。17. 生物醫(yī)用高分子材料定義，醫(yī)用高分子材料的特點(diǎn)（優(yōu)缺點(diǎn)），分類定義：以醫(yī)用為目的，用于和活體組織接觸，具有診斷、治療或替換機(jī)體中組織、器官或增進(jìn)其功能的無(wú)生命材料。 分類:a.按用途分類:Ø 手術(shù)治療用高分子材料:縫合線，黏膠劑，止血?jiǎng)?，各種導(dǎo)管，引流管，一次性輸血輸液器材。Ø 藥用及藥物傳遞用高分子材料:靶向性高分子載體（肝靶向性，腫瘤靶向性），

39、高分子藥物（干擾素，降膽敏），高分子控制釋放載體（膠囊，水凝膠，脂質(zhì)體）。Ø 人造器官或組織:人造皮膚，血管，骨，關(guān)節(jié)，腸道，心臟，腎等。 b.按材料的來(lái)源分類:Ø 天然醫(yī)用高分子材料 如膠原、明膠、絲蛋白、角質(zhì)蛋白、纖維素、多糖、甲殼素及其衍生物等。Ø 人工合成醫(yī)用高分子材料 如聚氨酯、硅橡膠、聚酯等。Ø 天然生物組織與器官 取自患者自體的組織，例如采用自身隱靜脈作為冠狀動(dòng)脈搭橋術(shù)的血管替代物； 取自其他人的同種異體組織，例如利用他人角膜治療患者的角膜疾??； 來(lái)自其他動(dòng)物的異種同類組織，例如采用豬的心臟瓣膜代替人的心臟瓣膜，治療心臟病等。c.按降解性能

40、分類：Ø 可生物降解性：指聚合物在生物體內(nèi)酶、酸堿性環(huán)境下或微生物存在的條件下，可以發(fā)生分子量下降，生成水、二氧化碳的等對(duì)生物體或者環(huán)境無(wú)毒害的小分子化合物的性能。Ø 不可生物降解性：也叫生物惰性材料，一種生物材料在特殊應(yīng)用中和宿主反應(yīng)起作用的能力，要求植入材料和機(jī)體的相互作用能夠永久的被協(xié)調(diào)。在生物環(huán)境下自身不發(fā)生有害的物理（滲透，溶解或者吸附）或者化學(xué)反應(yīng)（對(duì)酸堿酶穩(wěn)定）。生物相容性指血液相容性和組織相容性，不發(fā)生凝血， 溶血和血栓反應(yīng)，不發(fā)生組織過(guò)敏、排斥或刺激反應(yīng)，無(wú)致癌和鈣沉淀等反應(yīng)。18. 對(duì)醫(yī)用高分子材料的基本要求化學(xué)穩(wěn)定性好，在化學(xué)上是隋性的，不會(huì)因與體液接

41、觸而發(fā)生反應(yīng)。生物相容性好：組織相容性好，對(duì)人體組織不會(huì)引起炎癥或異物反應(yīng)，不會(huì)致癌；血液相容性好，具有抗血栓性，不會(huì)在材料表面凝血。機(jī)械性能穩(wěn)定性好，長(zhǎng)期植入體內(nèi)，不會(huì)減小機(jī)械強(qiáng)度。能經(jīng)受必要的清潔消毒措施而不產(chǎn)生變性?？伤苄涡詮?qiáng)，易于加工成需要的復(fù)雜形狀。19. 加聚反應(yīng)，縮聚反應(yīng)，結(jié)構(gòu)單元，重復(fù)單元，單體單元加聚反應(yīng)：元素組成相同；分子量整數(shù)倍；不飽和鍵單體；烯類、炔類、醛類?？s聚反應(yīng)：元素組成不同；分子量不是整數(shù)倍；雜鏈聚合物；聚酯、聚酰胺；生成高分子化合物同時(shí)產(chǎn)生有簡(jiǎn)單分子(如 H2O、HX、醇等)。單體：合成聚合物的起始原料稱為單體。結(jié)構(gòu)單元：在大分子鏈中出現(xiàn)的以單體結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的原

42、子團(tuán)稱為結(jié)構(gòu)單元。結(jié)構(gòu)單元有時(shí)也稱為單體單元，重復(fù)單元, 鏈節(jié)Ø 只由一種單體形成的聚合物,兩種聚合度相等，都等于 n，結(jié)構(gòu)單元重復(fù)單元鏈節(jié)Ø 由兩種結(jié)構(gòu)單元組成的高分子，結(jié)構(gòu)單元¹重復(fù)單元¹單體單元Ø 由無(wú)規(guī)排列的結(jié)構(gòu)單元組成的高分子，結(jié)構(gòu)單元單體單元20. 膠原蛋白的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)，類型，應(yīng)用，膠原纖維的形成Ø 膠原纖維的最基本結(jié)構(gòu)單元是原膠原。Ø 原膠原由三條a多肽鏈組成的三股螺旋繩狀結(jié)構(gòu)，直徑為1.5nm，長(zhǎng)約300nm，每條肽鏈都具有左手螺旋二級(jí)結(jié)構(gòu)。Ø a多肽鏈的一級(jí)結(jié)構(gòu)具有Gly-X-Y三肽重復(fù)序列，其中

43、X為脯氨酸，Y為羥脯氨酸或羥賴氨酸。Ø 三肽重復(fù)序列有利于形成三股螺旋膠原分子。膠原纖維的形成：成纖維細(xì)胞攝取所需的氨基酸，如脯氨酸和賴氨酸等，在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的核蛋白體上合成前多肽鏈，多肽鏈輸送到高爾基復(fù)合體后，組成前膠原分子。前膠原分子由分泌囊泡帶到細(xì)胞表面，然后通過(guò)胞吐作用釋放到細(xì)胞外。在前膠原肽酶催化下，將每一多肽鏈的N末端前肽和C末端前肽除去，兩端各保留一段非螺旋的端肽區(qū)，成為原膠原分子。許多原膠原分子成行平行排列，結(jié)合成具有周期性橫紋的膠原原纖維。由膠原原纖維互相結(jié)合形成膠原纖維。 應(yīng)用：a.膠原與人體組織相容性好，不易引起抗體產(chǎn)生，植入人體后無(wú)刺激性無(wú)毒性反應(yīng)，能促進(jìn)細(xì)胞增

44、殖，加快創(chuàng)口愈合并具有可降解性，可被人體吸收，降解產(chǎn)物也無(wú)毒副作用b.膠原分散體具有再生特性，可以將其加工成不同形狀的制品而用于臨床Ø 膠原凝膠用作創(chuàng)傷敷料Ø 粉末用于止血?jiǎng)┖退幬镝尫畔到y(tǒng)Ø 紡絲纖維用作人工血管、人工皮、人工肌腱和外科縫線Ø 薄膜用于角膜、藥物釋放系統(tǒng)和組織引導(dǎo)再生材料Ø 管用于人工血管、人工膽管和管狀器官Ø 空心纖維用于血液透析膜和人工肺膜Ø 海綿用于創(chuàng)傷敷料和止血?jiǎng)┑?1. 纖維蛋白的特點(diǎn)，應(yīng)用，纖維蛋白和纖維蛋白原的區(qū)別纖維蛋白原經(jīng)凝血酶作用后，轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白,纖維蛋白原是一種血漿蛋白質(zhì)，存在于動(dòng)物體

45、的血液中。除了氨基酸之外，纖維蛋白原還含有糖基,在人體內(nèi)的主要功能是參與凝血過(guò)程。纖維蛋白主要來(lái)源于血漿蛋白，因此具有明顯的血液和組織相容性，無(wú)毒副作用和其他不良影響作為止血?jiǎng)?、?chuàng)傷愈合劑和可降解生物材料在臨床上已經(jīng)應(yīng)用很久。纖維蛋白原與纖維蛋白的區(qū)別Ø 血液凝固的實(shí)質(zhì)是纖維蛋白凝膠的生成，是血漿中纖維蛋白原在凝血酶作用下降解為纖維蛋白并聚合成不溶性的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)Ø 凝血酶的本質(zhì)為一種蛋白水解酶，能特異性切除纖維蛋白原上的兩段纖維肽。纖維肽A和B均為酸性肽，帶較多負(fù)電荷，電荷排斥作用阻礙了纖維蛋白原之間的聚合。切除纖維肽A和B，轉(zhuǎn)變?yōu)槔w維蛋白后，負(fù)性減小，同時(shí)暴露了互補(bǔ)結(jié)合位點(diǎn)

46、，有利于纖維蛋白通過(guò)邊靠邊，端靠端的聚合形成多聚物凝膠。應(yīng)用：人的纖維蛋白或經(jīng)熱處理后的牛纖維蛋白已用于臨床。纖維蛋白粉可用作止血粉、創(chuàng)傷輔料、骨填充劑（修補(bǔ)因疾病或手術(shù)造成的骨缺損）等。纖維蛋白原能就地凝固，適用于眼科手術(shù)的組織粘合劑，纖維蛋白粉末由于比表面大，適于用作止血材料和手術(shù)填充材料。纖維蛋白膜在外科手術(shù)中用作硬腦膜置換、神經(jīng)套管等。22. 纖維素的應(yīng)用（臨床）在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用形式主要是制造各種醫(yī)用膜：Ø 硝酸纖維素膜：用于血液透析和過(guò)濾，但由于制膜困難及不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，已逐漸被其他材料取代Ø 粘膠纖維（人造絲）或賽珞玢（玻璃紙）管：用于透析，但由于含有磺化物及尿素、

47、肌酐的透析性不好等原因，作為透析用的賽珞玢逐漸被淘汰Ø 再生纖維素（銅珞玢）：是目前人工腎使用較多的透析膜材料，對(duì)溶質(zhì)的傳遞，纖維素膜起到篩網(wǎng)和微孔壁壘作用Ø 醋酸纖維素膜，主要用于血透析系統(tǒng)Ø 全氟代酰基纖維素：用于制造代膜式肺、人工心瓣膜、人工細(xì)胞膜層，各種導(dǎo)管插管和分流管等23. 甲殼素的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)，臨床應(yīng)用，制備方法化學(xué)名稱為聚N-乙酰-D葡萄糖胺，分子式為（C3H13NO5）n，屬于氨基多糖，是僅有的具有明顯堿性的天然多糖?；瘜W(xué)名稱為聚N-乙酰-D葡萄糖胺，分子式為（C3H13NO5）n，屬于氨基多糖，是僅有的具有明顯堿性的天然多糖。被科學(xué)家譽(yù)為繼蛋白質(zhì)

48、、糖、脂肪、維生素、礦物質(zhì)以外的第六生命要素。甲殼素有強(qiáng)化免疫、降血糖、降血脂、降血壓、強(qiáng)化肝臟機(jī)能、活化細(xì)胞、調(diào)節(jié)植物神經(jīng)系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)等功能，還可作為保健材料，用于健康無(wú)害煙、護(hù)膚產(chǎn)品、保健內(nèi)衣等。應(yīng)用：Ø 從溶解的甲殼素或殼聚糖，可以制備膜、纖維和凝膠等各種生物制品。Ø 甲殼素還具有促進(jìn)傷口愈合的功能，可用作傷口包扎材料。當(dāng)甲殼素膜用于覆蓋外傷或新鮮燒傷的皮膚創(chuàng)傷面時(shí)，具有減輕疼痛和促進(jìn)表皮形成的作用，因此是一種良好的人造皮膚材料。作為醫(yī)用生物材料可用于：Ø 醫(yī)用敷料：甲殼素具有良好的組織相容性，可滅菌促進(jìn)傷口愈合、吸收傷口滲出物且不脫水收縮Ø

49、手術(shù)縫合線：甲殼素能為肌體組織中的溶菌酶所分解，已用于制造吸收型手術(shù)縫合線。其抗拉強(qiáng)度優(yōu)于其他類型的手術(shù)縫合線。在兔體內(nèi)試驗(yàn)觀察，甲殼素手術(shù)縫合線4個(gè)月可以完全吸收。 Ø 藥物緩釋劑： 基本為中性，可與任何藥物配伍Ø 止血棉、止血?jiǎng)涸谘軆?nèi)注射高粘度甲殼素，可形成血栓口愈合劑，使血管閉塞，從而在手術(shù)中達(dá)到止血目的，較注射明膠海綿等常規(guī)止血方法，操作容易，感染少Ø 人造皮膚材料：甲殼素膜用于覆蓋外傷或新鮮燒傷的皮膚創(chuàng)傷面時(shí)，具有減輕疼痛和促進(jìn)表皮形成的作用24. 殼聚糖的結(jié)構(gòu)，特點(diǎn)，臨床應(yīng)用，制備方法，可做藥物控制釋放材料殼聚糖為甲殼素的脫乙酰衍生物，由甲殼素在4

50、050濃度的氫氧化鈉水溶液中、110120下水解24h得到，具有一定的粘度，無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)副作用。不溶于水和堿液，但可溶于多種酸溶液中。它具有較多的側(cè)基官能團(tuán)，可進(jìn)行酯化、醚化、氧化、磺化以及接枝交聯(lián)等反應(yīng)對(duì)其進(jìn)行改性。特別是磺化產(chǎn)品，其結(jié)構(gòu)與肝素極其相似，可作為肝素的代用品用作抗凝劑。殼聚糖在堿性條件下存在大量氫鍵，體系收縮，藥物通透率低，表現(xiàn)為關(guān)，酸性條件下成鹽，由于同種電荷的相互排斥,聚合物網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張,藥物通透率高,表現(xiàn)為開(kāi),因此具有PH刺激響應(yīng)性,可作為智能型藥物控制釋放材料使用。25. 合成高分子分類（不可降解和可降解），不可降解的類型，應(yīng)用硅橡膠：Ø 在醫(yī)學(xué)上主要用于粘合劑

51、、導(dǎo)管、整形和修復(fù)外科（人工關(guān)節(jié)、皮膚擴(kuò)張、燒傷的皮膚創(chuàng)面保護(hù)、人工鼻梁、人工耳廓和人工眼環(huán)）、緩釋和控釋等。 聚氨酯（聚氨基甲酸酯，PU）：Ø 主要用于人工心臟搏動(dòng)膜心血管醫(yī)學(xué)元件人工心臟輔助循環(huán)、人工血管、體外循環(huán)血液路、藥物釋放體系、縫合線與軟組織粘合劑繃帶、敷料、吸血材料、人工軟骨和血液凈化器具的密封劑等環(huán)氧樹(shù)脂：Ø 由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)，使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物 Ø 主要用途：與玻璃布一起用于骨折的開(kāi)放性復(fù)位和固定，粘合骨頭加強(qiáng)氧化鋁的髖關(guān)節(jié)髁，牙科充填材料，電子起搏器與體液分開(kāi)的保護(hù)層

52、（灌封）。眼瞼修補(bǔ)術(shù)和加固顱動(dòng)脈瘤和腦電極探針的絕緣等。聚氯乙烯（PVC，氯綸）Ø 是由單體氯乙烯聚合而成的合成樹(shù)脂，是用量最大的醫(yī)用高分子材料。原料豐富、聚合容易、抗凝血性能良好，但耐熱性不高（<70）。通過(guò)添加助劑可改變?yōu)榫哂锌汕鼡闲阅堋?#216; 在醫(yī)學(xué)中用量最大的是制作塑料輸血輸液袋，可提高紅細(xì)胞和血小板的生存率；還可用于醫(yī)用導(dǎo)管、人工輸尿管、膽管和心臟瓣膜、血泵隔膜、增補(bǔ)面部組織、青光眼引流管和中耳孔等。聚四氟乙烯Ø 熱塑性塑料，最好的耐高溫塑料，結(jié)晶熔點(diǎn)高達(dá)327，具有抗酸抗堿、抗各種有機(jī)溶劑的特點(diǎn)，幾乎不溶于所有的溶劑，幾乎完全是化學(xué)惰性的，具有自潤(rùn)滑

53、性或非粘性，不易被組織液浸潤(rùn)。Ø 主要用于人工輸尿管、膽管、氣管、喉、韌帶和肌腱人工血液、人工心臟瓣膜、下頜骨、髖關(guān)節(jié)和皮膚、增強(qiáng)皮膚、修復(fù)眼眶骨、組織引導(dǎo)再生材料、人工血管、滌綸縫線和涂層、外科用引流管及插管、鞏膜的系扣和在耳鼻手術(shù)上作為插入的薄膜以防止粘連；食管擴(kuò)張器、心臟瓣膜的縫合環(huán)、血液相容性絲絨、修補(bǔ)肺動(dòng)脈和室間隔的缺損、血管閉塞物、縫線及動(dòng)脈修補(bǔ)、包裹動(dòng)脈癌及內(nèi)淋巴液分流器等。 聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）Ø 又稱有機(jī)玻璃，屬于丙烯酸類塑料，是目前塑料中透明度最好的一種。具有良好的生物相容性、耐老化性，機(jī)械強(qiáng)度較高。26. 聚乳酸PLA結(jié)構(gòu)，合成方法，臨床應(yīng)用合

54、成方法 羥基酸在脫水劑（如氧化鋅）的存在下熱縮合； 為了制備高分子量的聚羥基酸酯，目前采用環(huán)狀內(nèi)酯開(kāi)環(huán)反應(yīng)的技術(shù)路線。27. 聚乙交脂PGA結(jié)構(gòu)，合成方法，PGA和PLA共聚得到聚乙丙交酯PLGA由乙交酯或丙交酯開(kāi)環(huán)聚合得到的聚酯PGA或PLA的反應(yīng)式如下式所示。由乙交酯或丙交酯開(kāi)環(huán)聚合得到的PGA或PLA也稱為聚乙交酯或聚丙交酯。由兩種交酯共聚得到的聚酯，叫聚乙丙交酯PLGA。28. 改善材料表面血液相容性的方法材料界面性質(zhì)與血液界面性能的不同可能造成吸附改變蛋白質(zhì)形狀以及排列，產(chǎn)生溶血、凝血或者血栓。改善措施：a.強(qiáng)親水或強(qiáng)疏水表面 b.親水或疏水微相分離的聚合物c.表面引入生物相容性物質(zhì)

55、（肝素、白蛋白等） d.引入負(fù)離子（血液中多組分呈負(fù)電性）e.生成偽內(nèi)膜29. 藥用高分子的特點(diǎn)，小分子藥物的缺點(diǎn) 高分子藥物具有低毒、高效、緩釋和長(zhǎng)效等特點(diǎn)。與生物體的相容性好，停留時(shí)間長(zhǎng)。還可通過(guò)單體的選擇和共聚組分的變化，調(diào)節(jié)藥物的釋放速率，達(dá)到提高藥物的活性、降低毒性和副作用的目的。進(jìn)入人體后，可有效地到達(dá)癥患部位。小分子藥物缺點(diǎn)：存在著很大的副作用。Ø 小分子藥物在生物體內(nèi)新陳代謝速度快，半衰期短，易排泄，因而在發(fā)病期間要頻繁進(jìn)藥。過(guò)高的藥劑濃度常常帶來(lái)過(guò)敏、急性中毒和其他副作用。Ø 另一方面，小分子藥物對(duì)進(jìn)入體內(nèi)指定的部位也缺乏選擇性，這也是使進(jìn)藥劑量增多、療效

56、較低的原因之一。 30. 藥用高分子的類型，各自的特點(diǎn)按其應(yīng)用目的不同分為藥用輔助材料和高分子藥物兩類。 藥用輔助材料是指在藥劑制品加工時(shí)所用的、為改善藥物使用性能而采用的高分子材料，例如稀釋劑、潤(rùn)滑劑、粘合劑、崩解劑、糖包衣、膠囊殼等。 藥用輔助材料本身并不具有藥理作用，只是在藥品的制造和使用中起從屬或輔助的作用。 而高分子藥物則不同，它依靠： 連接在聚合物分子鏈上的藥理活性基團(tuán) 高分子本身的藥理作用 進(jìn)入人體后，能與肌體組織發(fā)生生理反應(yīng)，從而產(chǎn)生醫(yī)療效果或預(yù)防性效果。 此外，近年來(lái)還逐漸形成了介于這二者之間的一類處于過(guò)渡態(tài)的高分子藥物。這類材料雖然本身并不具有藥理作用，但由于它的使用和存在

57、卻延長(zhǎng)了藥物的效用，為藥物的長(zhǎng)效化、低毒化提供幫助。例如用于藥物控制釋放的高分子材料。藥用高分子應(yīng)具備的基本性能由于藥用高分子的使用對(duì)象是生物體，通過(guò)口服或注射等方式進(jìn)入消化系統(tǒng)、血液或體液循環(huán)系統(tǒng)，因此必須具備一些基本的特性。對(duì)高分子藥物的要求包括： (1) 高分子藥物本身以及它們的分解產(chǎn)物都應(yīng)是無(wú)毒的，不會(huì)引起炎癥和組織變異反應(yīng)，沒(méi)有致癌性； (2) 進(jìn)入血液系統(tǒng)的藥物，不會(huì)引起血栓；(3) 具有水溶性或親水性，能在生物體內(nèi)水解下有藥理活性的基團(tuán)。(4) 能有效地到達(dá)病灶處，并在病灶處積累，保持一定濃度。(5) 對(duì)于口服的藥劑，聚合物主鏈應(yīng)不會(huì)水解，以便高分子殘骸能通過(guò)排泄系統(tǒng)被排出體外。

58、如果藥物是導(dǎo)入循環(huán)系統(tǒng)的，為避免其在體內(nèi)積累，聚合物主鏈必須是易分解的，才能排出人體或被人體所吸收。31. 小分子藥物與高分子載體的結(jié)合方式（包含四類基團(tuán)，各自的作用）a.小分子藥物分子中常含有氨基、羧基、羥基、酯基等活性基團(tuán)。它們是與高分子化合物結(jié)合極好反應(yīng)點(diǎn)。b.從圖中可見(jiàn)，高分子載體藥物中應(yīng)包含四類基團(tuán)：藥理活性基團(tuán)、連接基團(tuán)、輸送用基團(tuán)和使整個(gè)高分子能溶解的基團(tuán)。Ø 藥理活性基團(tuán)位于主鏈中的主鏈型和位于分子兩端的端基型等，它們通常是通過(guò)縮聚反應(yīng)和活性聚合反應(yīng)獲得的。Ø 連接基團(tuán)的作用是使小分子藥物與聚合物主鏈形成穩(wěn)定的或暫時(shí)的結(jié)合，而在體液和酶的作用下通過(guò)水解、離子交換或酶促反應(yīng)可使藥物基團(tuán)重新斷裂下來(lái)。Ø 輸送用基團(tuán)（定位基團(tuán)）是一些與生物體某些性質(zhì)有關(guān)的基團(tuán)，如磺酰胺基團(tuán)與酸堿性有密切依賴關(guān)系，通過(guò)它可將藥物分子有選擇地輸送到特定的組織細(xì)胞中。Ø 可溶性基團(tuán)，如羧酸鹽、季銨鹽、磷酸鹽等的引入可提高整個(gè)分子的親水性，使之溶于水。在某些場(chǎng)合下，亦可適當(dāng)引入烴類親油性基團(tuán)，以調(diào)節(jié)溶解性。上述四類基團(tuán)可通過(guò)共聚反應(yīng)、接枝反應(yīng)等方法結(jié)合到聚