浅谈生物医学材料的现状与发展

[摘 要] 生物医学材料以及良好的生物相容，耐酸性耐碱性耐腐蚀且不会破坏体内平衡的优良特性，正逐步替代传统医学材料，受到广泛的关注。本篇文章将就生物医学材料的特性、分类以及生物医学材料的特点，进行一简单综述，并以此为基础浅谈生物医学材料的现状与未来发展趋势。

[关键词]生物医学材料的分类，医疗器械，现状，未来发展

生物医学材料是一类有着特殊性能、特种功能的材料，能够被应用于人工器官替代、外科手术修复、康复理疗等，并且不会对人体产生排 异反应的特殊材料。它是研究人工器官和医疗器械的基础，已成为材料学科的重要分支。当前，各种人工合成材料和天然高分子材料、金属、陶瓷材料等各种复合材料，广泛地应用于临床医学和科研工作，并显示出对于传统材料的无可取代的优势。随着生物技术的蓬勃发展和不断突破，生物医学材料已成为各国科学家研究和发展的热点。

一、生物医学材料的分类

生物材料品种丰富，分类方法很多。一般按照属性对其进行分类包括生物医学金属材料，生物医学高分子材料，生物陶瓷，生物医学复合材料以及生物医学衍生材料。

二、生物医学材料的特性

生物医学材料做为一种临床医学的替代材料，其要求和期望相对较高。首先，生物医用材料应具有良好的血液和组织相容性，不能出现凝血现象和排异反应。其次，要求其能够抗生物老化。生物体内代谢产生 的酸碱物质可能会对生物材料造成一定程度的腐蚀，因此对于长期植入的材料，要求材料的生物稳定性高，耐体内化学物质腐蚀能力强，而对于短暂植入的医学材料，则耍求在一定时间之后为可被人体吸收或代谢。最后，生物医学材料还要求具有良好的物理机械性质、易于加工、造价低廉，另外在消毒灭菌方面，要便于消毒灭茵，不能够含有致癌或致畸 的组分。对于不同用途的材料，其要求各有侧重。

目前应用最为成熟和广泛的两种生物医学材料应属医用硅橡胶和人工骨。医用硅胶是高分子有机化合物聚硅酮的一种橡胶样固体形态,又称二甲基硅氧烷。具有优异的生理惰性，无毒、无味、无腐蚀、抗凝血、 与机体的相容性好，能经受苛刻的消毒条件，是美容外科中应用较广的 生物材料.。随着生物医学和材料的发展，人工骨作为人为制备的生物医用材料被植入骨内替代骨移植，收到了不错的临床效果，这些人工合成 或提取的植入材料生物相容性好，对骨形成具有明显的诱导作用，因而受到了广大医生和患者的信赖。

三、生物医学材料研究进展

有学者依据生物医学材料的发展历史及材料本身的特点，将其分为三代：

20世纪初第一次世界大战以前所使用的生物医学材料归于第一代，代表材料有石膏、各种金属、橡胶以及棉花等物品，这些材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物材料的发展是建立在医学、材料科学(尤其是高分子材料学)、生物化学、物理学及大型物理测试技术发展的基础之上的，代表材料有羟基磷灰石、磷酸三钙、聚羟基乙酸、聚甲基丙烯酸羟乙基酯、胶原、多肽、纤维蛋白等；第三代生物材料主要是具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料，它们一般是由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元所构成，具有比较理想的修复再生效果。

生物医用材料是材料科学与工程中新兴的一门学科，其特点在于学科交叉广泛、应用前景广泛。当前，新材料、新技术、新应用相继出现，使得科学家们急切地投入这一领域中，生物医学材料的研究成为当今材料学研究最前沿的课题。生物医学研究在于以下几个方向：一是生物结构及其功能的设计和改造。着重研究具有诱导组织分化再生出骨细胞的基底材料以及其仿生学研究；二是生物材料与植入机体之间的相互作用机制研究。从细胞和分子水平深入研究材料与特定细胞、组织之间的表 面作用机制，揭示影响生物相容性原理；三是生物活性物质的控制和释 放研究。研究可自我调控和定向释放蛋白抗体等特异性生物活性物质的材料；用于细胞和基因治疗的聚合膜的制作技术；四是生物材料降解、吸收机制的探索。研究生物可降解、吸收材料的分子结构和生物环境对其降解工程、降解与吸收的代谢机制。其目标是为组织工程化、人工器官生物材料设计及药物控释材料的可行性提供理论支持，实现材料参与 生命活动和构建机体组织的目的；五是材料的制备方法学的研究。主要针对生物医用材料的计算机辅助设计。

四、生物医学材料的'发展前景

生物医学作为一种新兴的替代材料，以其良好的生物亲和性受到广泛的关注。生活节奏日益加快、活动时间增加和食物来源的变化等因素，使机械受伤成为一个令人关切的问题，在全世界，心脑血管疾病、癌症、老年痴呆等发病率逐年增加，急需用于替代和修复的生物材料。随着生物技术和材料科学的发展，不同学科交流合作日益密切，从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现出美好的未来。人体组织的替代和修复，将从简单机械固定发展到再生和重建。这将是医学界一次伟大的革命，并对生命利学和材料等学科的研究提出了更多诉求，对生物医用材料的开发研究产生了极大的促进作用。所以在不久的未来，生物医学材料必将会成为临床上普遍使用的替代材料,而人类也将受益于新型生物材料给生活带来的改变。

五、国内生物医学材料期待新突破

目前，我国已经形成华中（武汉）、西部（成都、西安）、华北（北京、天津）、华东（上海等）及华南等生物医学材料的五大研发和产业基地。但是，国内大约70%的生物医学材料市场仍然被国外产品占据，在更高端的生物医学材料产品领域，国外产品甚至占据95%以上的市场份额。要改变这种状况在很大程度上取决于我国在生物医学材料核心关键技术领域的突破，除产品创新外，应特别关注材料制造技术。一旦我国在上述技术领域实现重大突破，将极大地提升我国生物医学材料研发在国际上的地位，也将为生物医学材料“亚洲时代”的到来注入前所未有的推动力。大力发展生物医学材料相关方面的科研与产业，势必将对我国的医疗事业带来前所未有的突破。国家的大力扶持与鼓励，优秀科研人才的培养与储备，缺一不可。身为当代大学生，应当从自身出发，督促自己努力学习科学文化知识，投身国家迫切需要发展的事业，把自己的梦想与国家的梦想紧密相连，才能最大化的实现自身价值。

【参考文献】

1.《我国生物医学材料研究期待新突破》白毅（中国医药报/2010 年/6 月/1 日/第B08 版）

2.《生物医学材料概论》刘九羊

3.《生物医学材料研究与展望》晨爱民

4.《生物医学材料研究现状及进展》李慧