生物医用金属髋关节

1、怎样理解生物材料在生物医学工程领域的基础地位？

生物材料用于人体组织和器官的诊断、修复或增进其功能的一类高技术材料，即用于取代、修复活组织的天然或人造材料，其作用药物不可替代。生物材料能执行、增进或替换因疾病、损伤等失去的某种功能，而不能恢复缺陷部位。
　指生物材料具备或完成某种生物功能时应该具有的一系列性能。 根据用途主要分为: *承受或传递负载功能。如人造骨骼、关节和牙等，占主导地位 *控制血液或体液流动功能。如人工瓣膜、血管等 *电、光、声传导功能。如心脏起博器、人工晶状体、耳蜗等 *填充功能。如整容手术用填充体等
生物材料应用广泛，品种很多，其分类方法也很多。生物材料包括金属材料（如碱金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）和有机材料三大类。有机材料中主要是高分子集合物材料，高分子材料通常按材料属性分为合成高分子材料（聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等）、天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等）；根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性（bioinert）、生物活性(bioactive)或生物降解（biodegradable） 材料，高分子聚合物中，根据降解产物能否被机体代谢和吸收，降解型高分子又可分为生物可吸收性和生物不可吸收性。根据材料与血液接触后对血液成分、性能的影响状态则分为血液相容性聚合物和血液不相容性。根据材料对机体细胞的亲和性和反映情况，可分为生物相容性和生物不相容性　按材料功能划分： *1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； *2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料，人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等，用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域； *3、硬组织相容性材料 如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等，关节、牙齿、其它骨骼等； *4、生物降解材料 如甲壳素、聚乳酸等，用于缝合线、药物载体、粘合剂等； *5、高分子药物多肽、胰岛素、人工合成疫苗等，用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等。 按材料来源分类： *1、自体材料 *2、同种异体器官及组织； *3、异体器官及组织； *4、人工合成材料； *5、天然材料 根据组成和性质分为： * 1、生物医用金属材料 * 2、医用高分子材料 * 3、医用无机非金属材料 生物医用金属材料 较优秀的生物医用金属材料有，医用不锈钢、钴基合金、钛及钛合金、镍钛形状记忆合金、金银等贵重金属、银汞合金、钽、铌等金属和合金。 (1) 医用不锈钢 具有一定的耐腐蚀性和良好的综合力学性能，且加工工艺简便，是生物医用金属材料中应用最多，最广的材料。 常用钢种有US304、316、316 L、317、317L等。 医用不锈钢植入活体后，可能发生点蚀，偶尔也产生应力腐蚀和腐蚀疲劳。医用不锈钢临床前消毒、电解抛光和钝化处理，可提高耐蚀性。 医用不锈钢在骨外科和齿科中应用较多。 (2) 钴基合金 钴基合金人体内一般保持钝化状态，与不锈钢比较，钴基合金钝化膜更稳定，耐蚀性更好。在所有医用金属材料中，其耐磨性最好，适合于制造体内承载苛刻的长期植入件。 在整形外科中，用于制造人工髋关节、膝关节以及接骨板、骨钉、关节扣钉和骨针等。在心脏外科中，用于制造人工心脏瓣膜等。 (3) 医用钛和钛合金 不仅具有良好的力学性能，而且在生理环境下具有良好的生物相容性。由于其比重小，弹性模量较其他金属更接近天然骨，故广泛应用于制造各种能、膝、肘、肩等人造关节。此外，钛合金还用于心血管系统。钛合金耐磨性能不理想，且存在咬合现象，限制了其使用范围。 生物医用高分子 按应用对象和材料物理性能分为软组织材料、硬组织材料和生物降解材料。其可满足人体组织器官的部分要求，因而在医学上受到广泛重视。目前已有数十种高分子材料适用于人体的植入材料。 * 软组织材料：故主要用作为软组织材料，特别 是人工脏器的膜和管材。聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡胶膜和管，可用于制造人工肺、肾、心脏、喉头、气管、胆管、角膜。聚酯纤维可用于制造血管、腹膜等。 * 硬组织材料：丙烯酸高分子(即骨水泥)、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、尼龙、硅橡胶等可用于制造人工骨和人工关节。 * 降解材料：脂肪族聚醋具有生物降解特性，已用于可接收性手术缝线。 生物医用无机非金属材料 生物无机材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和医用碳素材料。 按植入生物活体内引起的组织与材料反应，生物陶瓷分为: (1)近于惰性的生物陶瓷，如氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、硼硅酸玻璃； (2)表面活性生物陶瓷，如磷酸钙基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷； (3)可吸收性生物陶瓷，如偏磷酸三钙生物陶瓷、硫酸钙生物陶瓷。 生物活性玻璃陶瓷植入活体后，能够与体液发生化学反应，并在组织表面生成羚基磷灰石层，故可用于人工种植牙根、牙冠、骨充填料和涂层材料。 与自然骨比较，生物活性玻璃陶瓷虽然具有较高的强度，但韧性较差，弹性模量过高，易脆断，在生理环境中抗疲劳性能较差，目前还不能直接用于承力较大的人工骨。 医用碳素材料：具有接近于自然骨的弹性模量。 医用碳素材料疲劳性能最优，强度不随循环载荷作用而下降。无序堆垛的碳材料耐磨性理想。 医用碳素材料在生理环境中较稳定，近于惰性，具有较好的生物相容性，不会引起凝血和溶血反应，特别适合于在生理环境中使用。 医用碳材料已大量用于心血管系统的修复，如人工心脏瓣膜、人工血管。还可作为金属和聚合物的涂层材料。 生物医用复合材料 生物医用复合材料是由二种或二种以上不同材料复合而成的。 按基材分为：高分子基、陶瓷基、金属基等生物医用复合材料。 按增强体形态和性质分为纤维增强、颗粒增强、生物活性物质充填生物医用复合材料。 按材料植入体内后引起的组织与材料反应分为：生物惰性、生物活性和可吸收性生物医用复合材料。聚合物等。

2、生物医用金属材料的生物医用金属材料的特性

镁合金作为可降解医用材料被誉为第三代生物医用材料。镁是一种对人体温版和的元素，权具有很好的可吸收性和生物相容性，在骨科植入中，具有与骨接近的密度和弹性模量。镁合金还具有可控的腐蚀速率，在心血管植入和骨修复上有很好的应用前景。目前研究的镁合金主要包括WE43、AZ31、Mg-Ca、MgZnCa等。镁合金主要腐蚀速率过快，机械强度不够等问题。

3、为什么要研究生物医用可降解金属材料？有哪些可降解医用金属材料

在人体生理环境下，满足人体可吸收金属离子的安全范围内，逐渐腐蚀的医用金属材料。主要包括镁及其合金等。

4、哪种金属医用价值最高

生物医用金属材料是用于生物医学材料的金属或合金，又称外科用金属材料，是一类惰性材料版。此权类材料具有高机械强度和抗疲劳性能，是临床应用最广泛的承力植入材料。
已经用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等。此外，还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。
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5、生物医用金属材料就业情况？

华理高分子主要偏向，塑料合成，共混改性，复合材料，生物医用高分子。我们2011届毕业生就业还是很好的，大部分人年前就拿到了offer，专业对口率和就业质量高...

6、中苗股份CMAI生物医用材料的生物医用金属材料是一种什么用的材料？

中苗股份CMAI
生物医用材料
的生物医用金属材料是用作生物医用材料的金属或合金，又称外科用金属材料或医用金属材料，是一类惰性材料。

7、在整个生物医用材料应用中,生物医用金属材料所占比重是百分之多少？

这整个生物材料70%左右，这个材料比例特别重要。

8、什么是生物医用金属材料的毒性，如何解决

帆泰检测回复：

生物医用金属材料的毒性主要来自金属表面离子或原回子因腐蚀或磨损答进入周围生物组织，由此作用于细胞，抑制酶的活性，组织酶的扩散和破坏溶酶体。具体可表现为与体内物质生成有毒化合物。并且金属离子进入组织液，会引起水肿、栓塞、感染和肿瘤等。一般才用的降毒方法包括合金化、提高耐蚀性、提高光洁度、表面涂层等。

9、为什么要研究生物医用可降解金属材料

为什么要研究生物医用可降解金属材料
1.生物材料应用广泛，品种很多，有不同的分专类方法。通常是按属材料属性分为：合成高分子材料（聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等）、天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等）、金属与合金材料（如钦金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）、复合材料（碳纤维／聚合物、玻璃纤维／聚合物等）。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性（bioinert）、生物活性（bioactive）或生物降解（biodegradable）材料。这些材料通过长期植入、短期植入、表面修复分别用于硬组织和软组织修复与替换。生物医用材料由于直接用于人体或与人体健康密切相关，对其使用有严格要求。

10、产物可能不具有生物活性.什么叫“生物

产物可能不具有生物活性
按材料功能划分： *1、血液相容性材料 如人工瓣膜、人工气管、人工心脏、血浆分离膜、血液灌流用吸附剂、细胞培养基材等； *2、软组织相容性材料 如隐形眼睛片的高分子材料,人工晶状体、聚硅氧烷、聚氨基酸等,用于人工皮肤、人工气管、人工食道、人工输尿管、软组织修补等领域； *3、硬组织相容性材料 如医用金属、聚乙烯、生物陶瓷等,关节、牙齿、其它骨骼等； *4、生物降解材料 如甲壳素、聚乳酸等,用于缝合线、药物载体、粘合剂等； *5、高分子药物多肽、胰岛素、人工合成疫苗等,用于糖尿病、心血管、癌症以及炎症等. 按材料来源分类： *1、自体材料 *2、同种异体器官及组织； *3、异体器官及组织； *4、人工合成材料； *5、天然材料根据组成和性质分为： * 1、生物医用金属材料 * 2、医用高分子材料 * 3、医用无机非金属材料生物医用金属材料较优秀的生物医用金属材料有,医用不锈钢、钴基合金、钛及钛合金、镍钛形状记忆合金、金银等贵重金属、银汞合金、钽、铌等金属和合金. ⑴医用不锈钢具有一定的耐腐蚀性和良好的综合力学性能,且加工工艺简便,是生物医用金属材料中应用最多,最广的材料. 常用钢种有US304、316、316 L、317、317L等. 医用不锈钢植入活体后,可能发生点蚀,偶尔也产生应力腐蚀和腐蚀疲劳.医用不锈钢临床前消毒、电解抛光和钝化处理,可提高耐蚀性. 医用不锈钢在骨外科和齿科中应用较多. ⑵钴基合金钴基合金人体内一般保持钝化状态,与不锈钢比较,钴基合金钝化膜更稳定,耐蚀性更好.在所有医用金属材料中,其耐磨性最好,适合于制造体内承载苛刻的长期植入件. 在整形外科中,用于制造人工髋关节、膝关节以及接骨板、骨钉、关节扣钉和骨针等.在心脏外科中,用于制造人工心脏瓣膜等. ⑶医用钛和钛合金不仅具有良好的力学性能,而且在生理环境下具有良好的生物相容性.由于其比重小,弹性模量较其他金属更接近天然骨,故广泛应用于制造各种能、膝、肘、肩等人造关节.此外,钛合金还用于心血管系统.钛合金耐磨性能不理想,且存在咬合现象,限制了其使用范围. 生物医用高分子按应用对象和材料物理性能分为软组织材料、硬组织材料和生物降解材料.其可满足人体组织器官的部分要求,因而在医学上受到广泛重视.目前已有数十种高分子材料适用于人体的植入材料. * 软组织材料：故主要用作为软组织材料,特别 是人工脏器的膜和管材.聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡胶膜和管,可用于制造人工肺、肾、心脏、喉头、气管、胆管、角膜.聚酯纤维可用于制造血管、腹膜等. * 硬组织材料：丙烯酸高分子（即骨水泥）、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）、尼龙、硅橡胶等可用于制造人工骨和人工关节. * 降解材料：脂肪族聚醋具有生物降解特性,已用于可接收性手术缝线. 生物医用无机非金属材料生物无机材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和医用碳素材料. 按植入生物活体内引起的组织与材料反应,生物陶瓷分为： ⑴近于惰性的生物陶瓷,如氧化铝生物陶瓷、氧化锆生物陶瓷、硼硅酸玻璃； ⑵表面活性生物陶瓷,如磷酸钙基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷； ⑶可吸收性生物陶瓷,如偏磷酸三钙生物陶瓷、硫酸钙生物陶瓷. 生物活性玻璃陶瓷植入活体后,能够与体液发生化学反应,并在组织表面生成羚基磷灰石层,故可用于人工种植牙根、牙冠、骨充填料和涂层材料. 与自然骨比较,生物活性玻璃陶瓷虽然具有较高的强度,但韧性较差,弹性模量过高,易脆断,在生理环境中抗疲劳性能较差,目前还不能直接用于承力较大的人工骨. 医用碳素材料：具有接近于自然骨的弹性模量. 医用碳素材料疲劳性能最优,强度不随循环载荷作用而下降.无序堆垛的碳材料耐磨性理想. 医用碳素材料在生理环境中较稳定,近于惰性,具有较好的生物相容性,不会引起凝血和溶血反应,特别适合于在生理环境中使用. 医用碳材料已大量用于心血管系统的修复,如人工心脏瓣膜、人工血管.还可作为金属和聚合物的涂层材料. 生物医用复合材料生物医用复合材料是由二种或二种以上不同材料复合而成的. 按基材分为：高分子基、陶瓷基、金属基等生物医用复合材料. 按增强体形态和性质分为纤维增强、颗粒增强、生物活性物质充填生物医用复合材料. 按材料植入体内后引起的组织与材料反应分为：生物惰性、生物活性和可吸收性生物医用复合材料.