第8章 生物医学工程晶须材料

第8章 生物 医学工程晶须材料

晶须及其复合材料在仿生学、生物工程、生物医学等领域的理论和技术研究是近年来的热点,诸多逐渐成熟的技术已投入实际使用。

生物医学材料最初被认为是一类无生命的材料,直到20世纪80年代末美国Clemson大学生物材料顾问委员会还将其狭义地定义为“与活体结合的人工非生命材料”。但随着人体植入材料的发展,这种狭义的概念已趋淘汰。1992年著名的《材料的生物学性能》一书作者美国的Black教授将生物医学材料定义为“用于取代、修复活组织的天然或人造材料”,目前通常认为,生物医学材料是指“用于医疗的能植入生物体或能与生物组织相结合的一类特殊的功能材料”。随着人们将先进的生物技术运用到生物医学材料的研制当中,又发展出一种新兴的材料——组织工程材料,其核心是建立由活性细胞和生物材料构成的三维空间复合体。组织工程材料的产生标志着医学将走出组织器官移植的范畴,步入到制造组织和器官的新时代。近年来,生物医学材料学领域内的热点之一是材料的仿生学研究,即仿制天然生物材料或利用生物学原理去设计和制造具有生物功能,甚至是具有真正生物活性的材料以用于工程学或生物医学领域,这必将逐渐增大生物医学材料的范围,对相关的生物医学材料的发展提出了新的挑战,也代表了21世纪生物医学材料发展的重要方向。

晶须在仿生学方面的应用主要有:仿生材料、仿生器官组织和功能部件、仿生传感器及成套设备等;在生物工程方面的材料及应用主要有:基因工程、细胞工程、微生物工程(发酵工程)、酶工程(生化工程)和生物反应器工程;在生物医学方面的应用主要有:活性器官,仿生骨,人工骨组织工程:支架、人工骨板,骨移植、骨修复、骨缺损充填材料,骨骼、关节等缺损的植入材料、增韧组织、松质骨材料,复合体增强牙科材料、义齿、牙列、基托、热凝牙托粉、软衬料及填料,耳骨、肌肉组织修复材料,颌面整形,医用植入材料、生物黏合剂、抗菌剂等复合材料等。

限于篇幅,本章主要介绍晶须及其复合材料在生物医学领域的研究及应用情况。