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生物医用材料:呵护生命健康
发布时间:2012-5-26 信息来源:佳凌医用材料 信息作者:佳凌医用材料 浏览次数:1646

       在《新材料产业“十二五”发展规划》中,生物医用材料专项工程提出的目标是要降低医疗成本,提高生物医用材料自主创新能力和产业规模。专家表示,要实现这一目标,较为现实的途径是发展医用高分子材料、生物陶瓷、医用金属及合金等医用级材料及其制品,以满足人造器官、血管支架和体内植入物等医疗产品的应用需求,为人们的生命健康护航。


  高分子材料性能优异且成本较低,已逐渐成为医疗用品及器械的重要原材料之一。我国在人造器官,如心脏瓣膜、人工肾、人造皮肤等方面的高分子材料领域起步较晚,在初级的组织工程支架材料方面投入较大。医用高分子材料研发过程中遇到的一个巨大难题是材料的抗血栓问题。中科院长春应化所研究员殷敬华认为,通过化学处理、等离子体、紫外和辐照等方法对聚烯烃材料进行表面改性,是改善材料血液相容性最有成效的方法之一。


  在生物医用高分子材料中,多糖、蛋白质及其衍生物具有非常好的生物相容性、可降解性和低毒性,有广泛的应用前景。但鉴于其复杂的结构,天然生物医用高分子材料仍待进一步研究。


  随着性能的提高,医用高分子材料应用领域也将进一步拓宽。医用可生物降解高分子材料因其具有良好的生物降解性和生物相容性而受到高度重视,无论是作为缓释药物还是作为促进组织生长的骨架材料,都将得到巨大的发展。同时,复制具有人体各部天然组织的物理力学性质和生物学性质的生物医用材料,达到高分子的生物功能化和生物智能化,是医用高分子材料发展的重要方向。人工代用器官在材料本体及表面结构的有序化、复合化方面也将取得长足进步,以达到与生物体相似的结构和功能,其生物相容性也将明显提高。此外,药用高分子和医药包装用高分子材料的应用将继续扩大。


  目前,生物陶瓷已成为生物医学工程领域的重要材料,包括强度高、耐磨性好的氧化铝、氧化锆、生物活性玻璃陶瓷、磷酸钙陶瓷以及碳素材料等,主要用于人体骨骼—肌肉系统的修复和替换,也用于心血管系统的修复以及药物运达和缓释载体,并在骨科、牙科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼外科等方面发挥着越来越大的作用。


  我国生物陶瓷材料科研水平近年来突飞猛进,但是生产水平却依然不高。中国科学院武汉文献情报中心产业技术分析中心的专家表示,我国生物陶瓷产业企业需要加强与国外企业的技术交流与合作,学习国外促进产业技术创新的发展模式,提高自主创新能力。同时,企业需要加强与高校、科研院所的交流与合作,形成产学研有机结合的一体化产业发展模式。


  生物医用金属材料是发展较早又很有发展前途的一类材料。如钛合金的耐热性、强度、塑性、韧性、成型性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,作为人体植入物的用量逐年增加。镁及镁合金作为一类新型医用材料也已闯入市场。我国镁的储量和产量均居世界第一,镁合金具有质轻、耐用、减震、可回收性强等诸多优点。但由于其耐腐蚀性差以及人体环境的复杂性,要将其应用于人体还需进一步研究。


  据预测,到2015年,我国需要人工关节50万套/年、血管支架120万个/年,眼内人工晶体100万个/年,医用高分子材料、生物陶瓷、医用金属等材料需求将大幅增加,可降解塑料需要聚乳酸(PLA)等5万吨/年、淀粉塑料10万吨/年。


  专家认为,生物医用材料要积极开展聚乳酸等生物可降解材料研究,加快实现产业化,推进生物基高分子新材料和生物基绿色化学品产业发展,同时提高材料生物相容性和化学稳定性,大力发展高性能、低成本生物医用高端材料和产品,推动医疗器械基础材料升级换代。

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