生物材料的分类及性能省公开课金奖全国赛课一等奖微课获奖PPT课件.pptx
上传人:星菱****23 上传时间:2024-09-11 格式:PPTX 页数:49 大小:1.1MB 金币:10 举报 版权申诉
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第二节生物材料分类及性能2.1分类电、光、声传导功效。如心脏起博器、人工晶状体、耳蜗等填充功效。如整容手术用填充体等2.1.2依据生物材料降解性,可分为:不可降解生物无机材料,如含有生物亲和作用生物金属材料和生物陶瓷材料,含有生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷,生物活性陶瓷在生物体内基本不被吸收,但能促进种植生物体周围新骨生成,并与骨组织形成牢靠化学键。2.1.3按其应用可分为生物医学材料指是一类含有特殊性能、特种功效,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊疗、治疗疾患,而对人体组织不会产生不良影响材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料,其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。2.1.4依据材料用途,这些材料又能够分为:(1)生物惰性(bioinert)、(2)生物活性(bioactive)或生物降解(biodegradable)材料。这些材料经过长久植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换。生物医用材料因为直接用于人体或与人体健康亲密相关,对其使用有严格要求。(1)首先,生物医用材料应含有良好血液相容性和组织相容性;(2)要求耐生物老化。即对长久植入材料,其生物稳定性要好;(3)对于暂时植入材料,耍求在确定时间内降解为可被人体吸收或代谢无毒单体或片断;(4)还要求物理和力学性质稳定;(5)易于加工成型、价格适当;(6)便于消毒灭茵、无毒无热源、不致癌不致畸也是必须考虑。对于不一样用途材料,其要求各有侧重。用作人工骨骼钛或钛合金生物医学材料2.1.5无机非金属生物材料分类按起源分:天然钙化物钙化贝壳、珍珠合成无机材料如-TCP人工骨(复合无机材料)衍生材料冻干骨片按照生物环境中发生生物化学反应水平分类:生物惰性材料氧化铝热解碳氧化锆氧化硅生物活性无机材料羟基磷灰石生物玻璃活性玻璃陶瓷生物可降解无机材料可溶性铝酸钙陶瓷、β-TCP陶瓷生物医用无机纳米材料纳米氧化铁羟基磷灰石超微粉2.1.6分类特点经过改性和添加剂作用,这些混合物质含有更高或是更低水汽敏感度和气密性。热塑性淀粉含有70%-90%淀粉,不过其中40%-60%淀粉却是许多混合物,添加剂使用提升了原料成本。因而,这方面研究主要是降低添加剂用量,比如使用新纳米组分而不是淀粉或是改性粘土颗粒。比如纸张或是卡纸等未经改性纤维素材料含有较差气密性和防潮性能,因而除非是干货,普通极少用来作为外包装材料。改性纤维素和纤维素衍生物材料,主要是聚碳酸酯等聚合物用于这首先还是有些昂贵世界上第一把100%可降解伞,使用特殊生物降解材料制成(2)产品多样聚乳酸(PLA)是人工合成可生物降解包装材料范例。PLA由乳酸单体聚合而成,在不一样食品包装领域提供不一样性能。PLA能够制成结晶或是透明形态,能够吹膜、注塑以及涂层,既能够单独使用也能够与其它天然原料制成聚合物混合使用。比如,PLA经常与淀粉混合以提升降解性能、降低成本。第三类可生物降解包装材料用微生物制成,包含多羟基链烷酸酯(PHAs),而聚羟基丁酸酯(PHB)最为普遍。PHAs当前价格仍比较高,不过从技术角度来看,用途会非常广泛,吹塑、注塑、拉膜、涂层都能够。也能够与热塑性淀粉等可生物降解材料混合。PHAs用于食品包装有个有趣特征那就是水汽透过率非常低,与低密度聚乙烯靠近。聚乳酸100%生物可分解聚乳酸(PLA)是一種可生物降解新型高分子材料,以玉米為原料最终,这些小颗料被制成包装袋、泡沫塑料或餐具。国外企业已看好这种新环境保护材料,如可口可乐企业在盐湖城冬奥会上用了50万只一次性杯子,全部是用玉米塑料制成,这种杯子只需40天就在露天环境下消失得无影无踪。美国一家研究所利用土豆和乳清制成了一个能生物降解塑料薄膜。其制法是:(1)先用酶将制酪时形成乳清和废弃土豆转化为葡萄糖浆,(2)然后用细菌发酵成含乳酸液体。液体中乳酪经电渗析分离出来后,加热使水分蒸发,留下便是能够制薄膜和涂层聚乳酸分子。玉米是一个美味又有营养淀粉食物,还被广泛用于制造甜味剂和动物饲料。伴随技术进步,将玉米中糖分提炼出来,经过发酵、蒸馏、萃取,得到制造塑料和纤维基础材料,基础材料再被加工成直径只有4.57mm聚交酯(PLa)细微颗料。2.2性能2.2.2生物相容性2.2.3化学稳定性2.2.4力学性能2.2.5可加工性2.3生物材料机械性能评价弹性模量是生物材料主要性质之一,过高过低都不行。模量相对与骨过高,在应力作用下,承受应力金属和骨将产生不一样应变,在金属与骨接触面会出现相对位移,从而造成界面处松动;长时间下,还会造成应力屏蔽,引发骨组织功效退化和吸收。过低,变形较大,起不到固定和支撑作用。生物材料和纳米生物技术是国际化,跨学科
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