探究生物醫學材料的現狀與發展

　　[摘 要] 生物醫學材料以及良好的生物相容，耐酸性耐堿性耐腐蝕且不會破壞體內平衡的優良特性，正逐步替代傳統醫學材料，受到廣泛的關注。本篇文章將就生物醫學材料的特性、分類以及生物醫學材料的特點，進行一簡單綜述，并以此為基礎淺談生物醫學材料的現狀與未來發展趨勢。

　　[關鍵詞]生物醫學材料的分類，醫療器械，現狀，未來發展

　　生物醫學材料是一類有著特殊性能、特種功能的材料，能夠被應用于人工器官替代、外科手術修復、康復理療等，并且不會對人體產生排 異反應的特殊材料。它是研究人工器官和醫療器械的基礎，已成為材料學科的重要分支。當前，各種人工合成材料和天然高分子材料、金屬、陶瓷材料等各種復合材料，廣泛地應用于臨床醫學和科研工作，并顯示出對于傳統材料的無可取代的優勢。隨著生物技術的蓬勃發展和不斷突破，生物醫學材料已成為各國科學家研究和發展的熱點。

　　一、生物醫學材料的分類

　　生物材料品種豐富，分類方法很多。一般按照屬性對其進行分類包括生物醫學金屬材料，生物醫學高分子材料，生物陶瓷，生物醫學復合材料以及生物醫學衍生材料。

　　二、生物醫學材料的特性

　　生物醫學材料做為一種臨床醫學的替代材料，其要求和期望相對較高。首先，生物醫用材料應具有良好的血液和組織相容性，不能出現凝血現象和排異反應。其次，要求其能夠抗生物老化。生物體內代謝產生 的酸堿物質可能會對生物材料造成一定程度的腐蝕，因此對于長期植入的材料，要求材料的生物穩定性高，耐體內化學物質腐蝕能力強，而對于短暫植入的醫學材料，則耍求在一定時間之后為可被人體吸收或代謝。最后，生物醫學材料還要求具有良好的物理機械性質、易于加工、造價低廉，另外在消毒滅菌方面，要便于消毒滅茵，不能夠含有致癌或致畸 的組分。對于不同用途的材料，其要求各有側重。

　　目前應用最為成熟和廣泛的兩種生物醫學材料應屬醫用硅橡膠和人工骨。醫用硅膠是高分子有機化合物聚硅酮的一種橡膠樣固體形態,又稱二甲基硅氧烷。具有優異的生理惰性，無毒、無味、無腐蝕、抗凝血、 與機體的相容性好，能經受苛刻的消毒條件，是美容外科中應用較廣的 生物材料.。隨著生物醫學和材料的發展，人工骨作為人為制備的生物醫用材料被植入骨內替代骨移植，收到了不錯的臨床效果，這些人工合成 或提取的植入材料生物相容性好，對骨形成具有明顯的誘導作用，因而受到了廣大醫生和患者的信賴。

　　三、生物醫學材料研究進展

　　有學者依據生物醫學材料的發展歷史及材料本身的特點，將其分為三代：

　　20世紀初第一次世界大戰以前所使用的生物醫學材料歸于第一代，代表材料有石膏、各種金屬、橡膠以及棉花等物品，這些材料大都已被現代醫學所淘汰；第二代生物材料的發展是建立在醫學、材料科學(尤其是高分子材料學)、生物化學、物理學及大型物理測試技術發展的基礎之上的，代表材料有羥基磷灰石、磷酸三鈣、聚羥基乙酸、聚甲基丙烯酸羥乙基酯、膠原、多肽、纖維蛋白等；第三代生物材料主要是具有促進人體自身修復和再生作用的生物醫學復合材料，它們一般是由具有生理“活性”的組元及控制載體的“非活性”組元所構成，具有比較理想的修復再生效果。

　　生物醫用材料是材料科學與工程中新興的一門學科，其特點在于學科交叉廣泛、應用前景廣泛。當前，新材料、新技術、新應用相繼出現，使得科學家們急切地投入這一領域中，生物醫學材料的研究成為當今材料學研究最前沿的課題。生物醫學研究在于以下幾個方向：一是生物結構及其功能的設計和改造。著重研究具有誘導組織分化再生出骨細胞的基底材料以及其仿生學研究；二是生物材料與植入機體之間的相互作用機制研究。從細胞和分子水平深入研究材料與特定細胞、組織之間的表 面作用機制，揭示影響生物相容性原理；三是生物活性物質的控制和釋 放研究。研究可自我調控和定向釋放蛋白抗體等特異性生物活性物質的材料；用于細胞和基因治療的聚合膜的制作技術；四是生物材料降解、吸收機制的探索。研究生物可降解、吸收材料的分子結構和生物環境對其降解工程、降解與吸收的代謝機制。其目標是為組織工程化、人工器官生物材料設計及藥物控釋材料的可行性提供理論支持，實現材料參與 生命活動和構建機體組織的目的；五是材料的制備方法學的研究。主要針對生物醫用材料的計算機輔助設計。

　　四、生物醫學材料的發展前景

　　生物醫學作為一種新興的替代材料，以其良好的生物親和性受到廣泛的關注。生活節奏日益加快、活動時間增加和食物來源的變化等因素，使機械受傷成為一個令人關切的問題，在全世界，心腦血管疾病、癌癥、老年癡呆等發病率逐年增加，急需用于替代和修復的生物材料。隨著生物技術和材料科學的發展，不同學科交流合作日益密切，從而使制造具有完整的生物功能和生物相容性的人工器官展現出美好的未來。人體組織的替代和修復，將從簡單機械固定發展到再生和重建。這將是醫學界一次偉大的革命，并對生命利學和材料等學科的研究提出了更多訴求，對生物醫用材料的開發研究產生了極大的促進作用。所以在不久的未來，生物醫學材料必將會成為臨床上普遍使用的替代材料,而人類也將受益于新型生物材料給生活帶來的改變。

　　五、國內生物醫學材料期待新突破

　　目前，我國已經形成華中（武漢）、西部（成都、西安）、華北（北京、天津）、華東（上海等）及華南等生物醫學材料的五大研發和產業基地。但是，國內大約70%的生物醫學材料市場仍然被國外產品占據，在更高端的生物醫學材料產品領域，國外產品甚至占據95%以上的市場份額。要改變這種狀況在很大程度上取決于我國在生物醫學材料核心關鍵技術領域的突破，除產品創新外，應特別關注材料制造技術。一旦我國在上述技術領域實現重大突破，將極大地提升我國生物醫學材料研發在國際上的地位，也將為生物醫學材料“亞洲時代”的到來注入前所未有的推動力。大力發展生物醫學材料相關方面的科研與產業，勢必將對我國的醫療事業帶來前所未有的突破。國家的大力扶持與鼓勵，優秀科研人才的培養與儲備，缺一不可。身為當代大學生，應當從自身出發，督促自己努力學習科學文化知識，投身國家迫切需要發展的事業，把自己的夢想與國家的夢想緊密相連，才能最大化的實現自身價值。

　　【參考文獻】

　　1.《我國生物醫學材料研究期待新突破》白毅（中國醫藥報/2010 年/6 月/1 日/第B08 版）

　　2.《生物醫學材料概論》劉九羊

　　3.《生物醫學材料研究與展望》晨愛民

　　4.《生物醫學材料研究現狀及進展》李慧

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