生物醫(yī)用高分子材料的概念，功能，發(fā)展前景
懸賞分：20|
生物醫(yī)用高分子材料指用于生理系統(tǒng)疾病診斷、治療、修復(fù)或替換生物體組織或器官,增進(jìn)或恢復(fù)其功能高分子材料
生物醫(yī)用高分子材料功能
醫(yī)用高分子材料屬于種特殊功能高分子材料通常用于對(duì)生物體進(jìn)行診斷、治療、及替換或修復(fù)、合成或再生損傷組織和器官具有延長(zhǎng)病人生命、提高病人生存質(zhì)量等作用
生物醫(yī)用高分子材料發(fā)展前景
我國(guó)醫(yī)用高分子材料研究起步較早、發(fā)展較快目前約有50多單位從事方面研究,現(xiàn)有醫(yī)用高分子材料60多種,制品達(dá)400余種,用于醫(yī)療聚甲基丙烯酸甲酯每年達(dá)300 t而,我國(guó)醫(yī)用高分子材料研究目前仍處于經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)階段[5],還沒(méi)有能夠建立分子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上因此,應(yīng)該材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,材料化學(xué)組成、表面性質(zhì)和生命體組織相容性之間關(guān)系依據(jù)來(lái)研究開(kāi)發(fā)新材料醫(yī)用高分子材料要應(yīng)用于生物體必須同時(shí)要滿足生物功能性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性和加工性等嚴(yán)格要求生物醫(yī)用材料研究和發(fā)展方向主要包括下幾方面:
1 、組織工程材料
組織工程應(yīng)用生命科學(xué)與工程原理和方法構(gòu)建生物裝置,來(lái)維護(hù)、增進(jìn)人體細(xì)胞和組織生長(zhǎng),恢復(fù)受損組織或器官功能主要任務(wù)實(shí)現(xiàn)受損組織和器官修復(fù)或再建,延長(zhǎng)壽命和提高健康水平其方法:特定組織細(xì)胞種植于種生物相容性良好、被人體逐步降解吸收生物材料上,形成細(xì)胞-生物材料復(fù)合物;生物材料細(xì)胞增長(zhǎng)繁殖提供三維空間和營(yíng)養(yǎng)代謝環(huán)境;隨著材料降解和細(xì)胞繁殖,形成新與自身功能和形態(tài)相適應(yīng)組織或器官種具有生命力活體組織或器官能對(duì)病損組織或器官進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能重建,并達(dá)永久替代
2、生物醫(yī)用納米材料———藥物控釋材料及基因治療載體材料
高分子藥物控制釋放體系僅能提高藥效,簡(jiǎn)化給藥方式,大大降低藥物毒副作用,而且納米靶向控制釋放體系使藥物預(yù)定部位,按設(shè)計(jì)劑量,需要時(shí)間范圍內(nèi),定速度體內(nèi)緩慢釋放,從而達(dá)治療某種疾病或調(diào)節(jié)生育目次性注射或口服高分子疫苗制劑開(kāi)發(fā),克服普通疫苗需多次注射方能奏效缺點(diǎn),而深受人們重視高分子避孕疫苗研制又人類生育調(diào)節(jié)提供簡(jiǎn)便、無(wú)毒副作用、十分安全新方法,并有能成未來(lái)控制人口增長(zhǎng)重要措施基因治療導(dǎo)入正常基因于特定細(xì)胞(癌細(xì)胞),對(duì)缺損或致病基因進(jìn)行修復(fù),或者導(dǎo)入能夠表達(dá)出具有治療癌癥功能蛋白質(zhì)基因,或?qū)肽茏柚贵w內(nèi)致病基因合成蛋白質(zhì)基因片段來(lái)組織致病基因發(fā)生作用,從而達(dá)治療目基因療法關(guān)鍵導(dǎo)入基因載體,只有借助載體,正?；虿拍苓M(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)目前,高分子納米材料和脂質(zhì)體基因治療理想載體,具有承載容量大、安全性能高特點(diǎn)近來(lái)新合成樹(shù)枝狀高分子材料作基因?qū)胼d體值得關(guān)注
3、復(fù)合生物材料
作硬組織修復(fù)材料主體,復(fù)合生物材料受廣泛重視,具有強(qiáng)度高、韌性好特點(diǎn),目前已廣泛用于臨床通過(guò)具有同性能材料復(fù)合,達(dá)取長(zhǎng)補(bǔ)短效,有效地解決材料強(qiáng)度、韌性及生物相容性問(wèn)題,生物材料新品種開(kāi)發(fā)有效手段提高復(fù)合材料界面之間相容性復(fù)合材料研究主要課題根據(jù)使用方式同,研究較多合金、碳纖維/高分子材料、無(wú)機(jī)材料(生物陶瓷、生物活性玻璃)、高分子材料復(fù)合研究
4、生物材料表面改性永久性課題
除了設(shè)計(jì)、制備性能優(yōu)異新材料外,還通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)材料進(jìn)行表面化學(xué)處理、表面物理改性和生物改性提高材料性能材料表面改性生物材料研究永久性課題:選用合成高分子材料制造人造器官時(shí),用共聚方法,把兩種上高分子合成起,使材料分子親水基團(tuán)稀稀落落分布于各處,呈微觀體均勻結(jié)構(gòu)狀態(tài),樣大大提高抗血栓功能展望未來(lái),高新技術(shù)注入極大地增強(qiáng)醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)活力常規(guī)醫(yī)學(xué)材料應(yīng)用所面臨人工關(guān)節(jié)失效磨損碎屑問(wèn)題,心血管器件抗凝血問(wèn)題,材料降解機(jī)制問(wèn)題,評(píng)價(jià)材料和植入體長(zhǎng)期安全性、靠性靠方法和模型等問(wèn)題有望得改善同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)醫(yī)用高分子相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及研究開(kāi)發(fā)水平都還有較大差距我國(guó)加入WTO醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)面臨重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇,所應(yīng)國(guó)家大力支持下,跨部門(mén)、跨學(xué)科通力合作,通過(guò)走自力更生與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合之路,生物材料、分子設(shè)計(jì)、仿生模擬、智能化藥物控施等方面重點(diǎn)投入醫(yī)用高分子材料必造福人類作出更大貢獻(xiàn)
生物醫(yī)用高分子材料功能
醫(yī)用高分子材料屬于種特殊功能高分子材料通常用于對(duì)生物體進(jìn)行診斷、治療、及替換或修復(fù)、合成或再生損傷組織和器官具有延長(zhǎng)病人生命、提高病人生存質(zhì)量等作用
生物醫(yī)用高分子材料發(fā)展前景
我國(guó)醫(yī)用高分子材料研究起步較早、發(fā)展較快目前約有50多單位從事方面研究,現(xiàn)有醫(yī)用高分子材料60多種,制品達(dá)400余種,用于醫(yī)療聚甲基丙烯酸甲酯每年達(dá)300 t而,我國(guó)醫(yī)用高分子材料研究目前仍處于經(jīng)驗(yàn)和半經(jīng)驗(yàn)階段[5],還沒(méi)有能夠建立分子設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上因此,應(yīng)該材料結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系,材料化學(xué)組成、表面性質(zhì)和生命體組織相容性之間關(guān)系依據(jù)來(lái)研究開(kāi)發(fā)新材料醫(yī)用高分子材料要應(yīng)用于生物體必須同時(shí)要滿足生物功能性、生物相容性、化學(xué)穩(wěn)定性和加工性等嚴(yán)格要求生物醫(yī)用材料研究和發(fā)展方向主要包括下幾方面:
1 、組織工程材料
組織工程應(yīng)用生命科學(xué)與工程原理和方法構(gòu)建生物裝置,來(lái)維護(hù)、增進(jìn)人體細(xì)胞和組織生長(zhǎng),恢復(fù)受損組織或器官功能主要任務(wù)實(shí)現(xiàn)受損組織和器官修復(fù)或再建,延長(zhǎng)壽命和提高健康水平其方法:特定組織細(xì)胞種植于種生物相容性良好、被人體逐步降解吸收生物材料上,形成細(xì)胞-生物材料復(fù)合物;生物材料細(xì)胞增長(zhǎng)繁殖提供三維空間和營(yíng)養(yǎng)代謝環(huán)境;隨著材料降解和細(xì)胞繁殖,形成新與自身功能和形態(tài)相適應(yīng)組織或器官種具有生命力活體組織或器官能對(duì)病損組織或器官進(jìn)行結(jié)構(gòu)、形態(tài)和功能重建,并達(dá)永久替代
2、生物醫(yī)用納米材料———藥物控釋材料及基因治療載體材料
高分子藥物控制釋放體系僅能提高藥效,簡(jiǎn)化給藥方式,大大降低藥物毒副作用,而且納米靶向控制釋放體系使藥物預(yù)定部位,按設(shè)計(jì)劑量,需要時(shí)間范圍內(nèi),定速度體內(nèi)緩慢釋放,從而達(dá)治療某種疾病或調(diào)節(jié)生育目次性注射或口服高分子疫苗制劑開(kāi)發(fā),克服普通疫苗需多次注射方能奏效缺點(diǎn),而深受人們重視高分子避孕疫苗研制又人類生育調(diào)節(jié)提供簡(jiǎn)便、無(wú)毒副作用、十分安全新方法,并有能成未來(lái)控制人口增長(zhǎng)重要措施基因治療導(dǎo)入正常基因于特定細(xì)胞(癌細(xì)胞),對(duì)缺損或致病基因進(jìn)行修復(fù),或者導(dǎo)入能夠表達(dá)出具有治療癌癥功能蛋白質(zhì)基因,或?qū)肽茏柚贵w內(nèi)致病基因合成蛋白質(zhì)基因片段來(lái)組織致病基因發(fā)生作用,從而達(dá)治療目基因療法關(guān)鍵導(dǎo)入基因載體,只有借助載體,正?；虿拍苓M(jìn)入細(xì)胞核內(nèi)目前,高分子納米材料和脂質(zhì)體基因治療理想載體,具有承載容量大、安全性能高特點(diǎn)近來(lái)新合成樹(shù)枝狀高分子材料作基因?qū)胼d體值得關(guān)注
3、復(fù)合生物材料
作硬組織修復(fù)材料主體,復(fù)合生物材料受廣泛重視,具有強(qiáng)度高、韌性好特點(diǎn),目前已廣泛用于臨床通過(guò)具有同性能材料復(fù)合,達(dá)取長(zhǎng)補(bǔ)短效,有效地解決材料強(qiáng)度、韌性及生物相容性問(wèn)題,生物材料新品種開(kāi)發(fā)有效手段提高復(fù)合材料界面之間相容性復(fù)合材料研究主要課題根據(jù)使用方式同,研究較多合金、碳纖維/高分子材料、無(wú)機(jī)材料(生物陶瓷、生物活性玻璃)、高分子材料復(fù)合研究
4、生物材料表面改性永久性課題
除了設(shè)計(jì)、制備性能優(yōu)異新材料外,還通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)材料進(jìn)行表面化學(xué)處理、表面物理改性和生物改性提高材料性能材料表面改性生物材料研究永久性課題:選用合成高分子材料制造人造器官時(shí),用共聚方法,把兩種上高分子合成起,使材料分子親水基團(tuán)稀稀落落分布于各處,呈微觀體均勻結(jié)構(gòu)狀態(tài),樣大大提高抗血栓功能展望未來(lái),高新技術(shù)注入極大地增強(qiáng)醫(yī)用高分子材料產(chǎn)業(yè)活力常規(guī)醫(yī)學(xué)材料應(yīng)用所面臨人工關(guān)節(jié)失效磨損碎屑問(wèn)題,心血管器件抗凝血問(wèn)題,材料降解機(jī)制問(wèn)題,評(píng)價(jià)材料和植入體長(zhǎng)期安全性、靠性靠方法和模型等問(wèn)題有望得改善同發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)醫(yī)用高分子相關(guān)產(chǎn)業(yè)規(guī)模及研究開(kāi)發(fā)水平都還有較大差距我國(guó)加入WTO醫(yī)用材料產(chǎn)業(yè)面臨重大挑戰(zhàn)和機(jī)遇,所應(yīng)國(guó)家大力支持下,跨部門(mén)、跨學(xué)科通力合作,通過(guò)走自力更生與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合之路,生物材料、分子設(shè)計(jì)、仿生模擬、智能化藥物控施等方面重點(diǎn)投入醫(yī)用高分子材料必造福人類作出更大貢獻(xiàn)
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