1、生物医学工程概论生物医学工程概论 复习课复习课天津工业大学天津工业大学 张雯张雯 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Pol
2、ytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University各研究领域既各研究领域既相互独立，又相互独立，又相互交叉，相相互交叉，相互支撑互支撑 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic U
3、niversity Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Pol
4、ytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University2.1 2.1 定义及内涵定义及内涵2.2 2.2 基本性能要求基本性能要求2.3 2.3 分类方法分类方法 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 其定义随科学技术的
5、发展而演变其定义随科学技术的发展而演变（1 1）生物材料）生物材料 (Biomaterials)(Biomaterials)：“植入活体内或与活体结合而设计的与植入活体内或与活体结合而设计的与活体系统活体系统不起药物反应不起药物反应的的惰性惰性物质物质”19601960s s，Clemson Univ.,Clemson Univ.,USAUSA 随着生物材料的发展，该定义已明显不适随着生物材料的发展，该定义已明显不适应生物材料的应生物材料的功能功能与与范畴范畴的飞速发展。的飞速发展。载药生物材料、生物活性材料载药生物材料、生物活性材料 Tianjin Polytechnic Universit
6、y Tianjin Polytechnic University 对生物体进行诊断、治疗和置对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的换损坏组织、器官或增进其功能的材料。材料。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic UniversityA A、生物功能性、生物功能性 (BiofunctionabilityBiofunctionability)B B、生物相容性生物相容性 (BiocompatibilityBiocompatibility)C C、生物安全性生物安全性 (Biological SafetyBiologic
7、al Safety)Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 生物医学材料的生物医学材料的生物功能性生物功能性生物医生物医学材料在植入后行使功能的能力，或为执行学材料在植入后行使功能的能力，或为执行功能，其自身和植入位置应当满足的适当的功能，其自身和植入位置应当满足的适当的物理化学要求。物理化学要求。生物医学材料能否有效行使功能，除与其生物医学材料能否有效行使功能，除与其自身物理化学性质相关外，还和其所处的生自身物理化学性质相关外，还和其所处的生物环境相关。物环境相关。Tianjin Polytechnic Un
8、iversity Tianjin Polytechnic University 生物相容性生物相容性生命体组织生命体组织与非生命材料产生合乎要求与非生命材料产生合乎要求的反应的反应(生物学行为生物学行为)的一种的一种性能，决定于性能，决定于材料与活体间材料与活体间的相互作用的相互作用。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University宿主反应宿主反应材料反应材料反应生物材料的生物相容性评价应该分为两个方面生物材料的生物相容性评价应该分为两个方面 Tianjin Polytechnic University Tianjin
9、Polytechnic University（1 1）宿主反应）宿主反应生物体对生物材料的响应生物体对生物材料的响应即材料对机体系统的作用即材料对机体系统的作用 包括局部和全身反应，其结果导致对机体的毒副作包括局部和全身反应，其结果导致对机体的毒副作用和机体对材料的排斥。用和机体对材料的排斥。炎症、细胞毒性、溶血、刺激性、致敏、致癌、致炎症、细胞毒性、溶血、刺激性、致敏、致癌、致诱变、致畸、免疫反应等。诱变、致畸、免疫反应等。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University材料的生物相容性与其使用的环境和条件密切相关：材
10、料的生物相容性与其使用的环境和条件密切相关：与血液直接接触的材料主要考察其与血液的相互作用，与血液直接接触的材料主要考察其与血液的相互作用，称为称为血液相容性血液相容性 与肌肉、骨骼、皮肤等长期接触材料的生物相容性，称与肌肉、骨骼、皮肤等长期接触材料的生物相容性，称为为组织相容性组织相容性 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University主要来自生物环境对材主要来自生物环境对材料的腐蚀和降解，可能料的腐蚀和降解，可能使材料性质腐蚀变化，使材料性质腐蚀变化，甚至破坏。甚至破坏。金属腐蚀聚合物降解磨损（2 2）材料反应）材料
11、反应材料在生物体内的响应材料在生物体内的响应 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic Universit
12、y Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 植入与非植入材料植入与非植入材料 血液接触材料血液接触材料 一次性使用材料与重复使用材料一次性使用材料与重复使用材料 生物活性与生物惰性材料生物活性与生物惰性材料 生物降解材料与非生物降解材料等生物降解材料与非生物降解材料等 Tianjin Polytechnic University
13、 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 3.1 简述生物降解高分子材料简述生物降解高分子材料 3.2 生物降解高分子材料的制备生物降解高分子材料的制备 及应用及应用 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 3.1 简述生物降解高分子材料简述生物
14、降解高分子材料15世纪美洲玛雅人世纪美洲玛雅人用天然橡胶做容器，雨具等用天然橡胶做容器，雨具等生活用品。生活用品。1870年，美国人年，美国人Hyatt用硝化纤维素和樟脑制用硝化纤维素和樟脑制得的得的“赛璐珞赛璐珞”塑料，是有划时代意义的一种塑料，是有划时代意义的一种人人造高分子材料造高分子材料。1907年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类年出现合成高分子酚醛树脂，标志着人类应用合成高分子材料的开始应用合成高分子材料的开始 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 3.1 简述生物降解高分子材料简述生物降解高分子
15、材料1932年，年，Hermann Staudinger总结了自己的大总结了自己的大分子理论，出版了分子理论，出版了划时代的巨著划时代的巨著高分子有机化合高分子有机化合物物成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志，成为高分子化学作为一门新兴学科建立的标志，高分子学科出现高分子学科出现。1956年，年，Szwarc提出提出“活性聚合活性聚合”概念，概念，高分子高分子进入分子设计时代进入分子设计时代。1970年以后，高分子合成新技术不断涌现，高分年以后，高分子合成新技术不断涌现，高分子新材料层出不穷。子新材料层出不穷。产生有害气体产生有害气体造成二次污染造成二次污染占用大量土地；占用大量土地；造成
16、土壤恶化。造成土壤恶化。难度大；难度大；成本高。成本高。焚烧？焚烧？填埋？填埋？高分子材料使用废弃后，如何处理？高分子材料使用废弃后，如何处理？回收再回收再利用？利用？CO、CO2、SO2、NH3、CH4、HCN、HCl、等等。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University.概念概念聚合物的降解反应是指聚合物分子链在机械聚合物的降解反应是指聚合物分子链在机械力、热、高能辐射、超声波或化学反应等的作用下，力、热、高能辐射、超声波或化学反应等的作用下，分裂成分裂成较小聚合度产物较小聚合度产物的反应过程。的反应过程。Tian
17、jin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University氧化降解氧化降解热降解热降解机械降解机械降解光降解光降解化学降解化学降解生物降解生物降解降解降解类型类型生物降解塑料 生物可降解塑料可以在生物可降解塑料可以在细菌、酶细菌、酶和和微生物微生物的侵入、的侵入、吸收及破坏下产生分子链的断裂，从而达到降解、崩吸收及破坏下产生分子链的断裂，从而达到降解、崩溃的结果。溃的结果。生物降解塑料有两种不同的生物降解塑料有两种不同的降降解方式解方式:一种称为一种称为生物降解生物降解，主要是由，主要是由微生物的作用使塑料微生物的作用使塑料分子链分子链断
18、断裂；裂；另一种称为另一种称为生物崩溃生物崩溃，虽然也，虽然也是微生物或细菌的作用，但塑是微生物或细菌的作用，但塑料的降解过程表现为料的降解过程表现为整体整体的崩的崩溃，是一种溃，是一种突变过程突变过程。生物降解塑料 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University（1 1）淀粉基生物降解材料）淀粉基生物降解材料 目前淀粉填充塑料多用淀粉与目前淀粉填充塑料多用淀粉与PEPE、PVCPVC、PP PP 和和PSPS等高聚物共混，通过挤塑、模压、注塑、发等高聚物共混，通过挤塑、模压、注塑、发泡等方法制得。泡等方法制得。但是，
19、填充型材料不能完全降解！但是，填充型材料不能完全降解！原原 因：因：淀粉分子含有大量淀粉分子含有大量羟基羟基，分子间及分子内氢键作，分子间及分子内氢键作用很强，从而导致其分解温度低于熔融温度，用很强，从而导致其分解温度低于熔融温度，热塑性热塑性差差，较难通过传统塑料机械来进行热塑性成型加工，较难通过传统塑料机械来进行热塑性成型加工。3.2 生物降解高分子材料的制备及应用生物降解高分子材料的制备及应用 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University（2 2）淀粉基完全降解生物材料）淀粉基完全降解生物材料现行常用的对淀粉进
20、行增塑的方法主要有以下几种：现行常用的对淀粉进行增塑的方法主要有以下几种：A.A.增塑剂改性法增塑剂改性法是通过添加增塑剂使淀粉分子是通过添加增塑剂使淀粉分子间原有的氢键破坏间原有的氢键破坏,从而降低淀粉的结晶性从而降低淀粉的结晶性,使淀粉具使淀粉具有热塑性；有热塑性；B.B.淀粉的接枝改性法淀粉的接枝改性法淀粉分子上的自由基被其淀粉分子上的自由基被其他基团取代他基团取代,从而改变了淀粉的性能从而改变了淀粉的性能,使淀粉具有热塑使淀粉具有热塑性（酯化淀粉、醚化淀粉等）；性（酯化淀粉、醚化淀粉等）；Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechni
21、c University（2 2）淀粉基完全降解生物材料）淀粉基完全降解生物材料C.C.淀粉包覆改性法淀粉包覆改性法将淀粉用一种或几种高分子将淀粉用一种或几种高分子包覆包覆,从而使淀粉具有热塑性的方法。从而使淀粉具有热塑性的方法。包覆剂常用的有聚乙烯包覆剂常用的有聚乙烯(PE)(PE)、聚氯乙烯、聚氯乙烯(PVC)(PVC)、聚苯乙烯聚苯乙烯(PS)(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)(PMMA)、乙烯、乙烯#醋醋酸乙烯共聚物酸乙烯共聚物(EVA)(EVA)、聚醚类、聚酯类和偶联剂等。、聚醚类、聚酯类和偶联剂等。Tianjin Polytechnic University
22、Tianjin Polytechnic University目前使用的农用生物降解材料包括目前使用的农用生物降解材料包括农用覆盖膜农用覆盖膜和和药物控释药物控释。A.A.农用覆盖膜农用覆盖膜 采用生物降解材料制成的塑料薄膜，可以保采用生物降解材料制成的塑料薄膜，可以保持水分、提高土温，去除杂草，有利于作物生长，持水分、提高土温，去除杂草，有利于作物生长，废弃物生物降解，废弃物生物降解，不会造成土壤板结不会造成土壤板结，养分流失养分流失，避免作物根部破坏避免作物根部破坏，防止作物矮化和死亡。同时，防止作物矮化和死亡。同时农肥和水的需量也相应减少。农肥和水的需量也相应减少。Tianjin Poly
23、technic University Tianjin Polytechnic University 农用药物的控释是在其化学成份的有效期内农用药物的控释是在其化学成份的有效期内控制药物的释放速度，提高使用效率，并能降低控制药物的释放速度，提高使用效率，并能降低对非目标的损害，同时防止渗透挥发和降解。对非目标的损害，同时防止渗透挥发和降解。利用来源丰富的天然高分子如利用来源丰富的天然高分子如淀粉淀粉、纤维素纤维素、甲壳素等甲壳素等制成的高分子材料多可以用于药物控释制成的高分子材料多可以用于药物控释具有良好的作用。具有良好的作用。目前，目前，CR CR 工艺多应用于工艺多应用于化肥领域化肥领域如尿
24、素，利如尿素，利用尿素与甲醛反应制成颗粒聚合物，聚合物遇水用尿素与甲醛反应制成颗粒聚合物，聚合物遇水溶解释放尿素。溶解释放尿素。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University食品包装食品包装如餐饮业、超市、蔬菜基地等，如餐饮业、超市、蔬菜基地等，工业品包装业工业品包装业如家电、仪器仪表、医疗卫生如家电、仪器仪表、医疗卫生等等 日常生活中的包日常生活中的包装塑料废弃物也是我装塑料废弃物也是我国城市废弃物的主要国城市废弃物的主要来源，若把来源，若把非生物降非生物降解解材料换为材料换为可生物降可生物降解解材料，材料，医用生物
25、降解高分子材料，被植入人体后，不医用生物降解高分子材料，被植入人体后，不依靠手术将其取出。依靠手术将其取出。外科手术缝合线。外科手术缝合线。骨固定材料（骨钉、固定板）。骨固定材料（骨钉、固定板）。人造皮肤。人造皮肤。具有生物相容性和生物安全性，聚合物及降解产物具有生物相容性和生物安全性，聚合物及降解产物均无毒；均无毒；具有需要的生物功能，如降解速度符合治疗要求；具有需要的生物功能，如降解速度符合治疗要求；力学性能、物理化学性能和生物性能可调控，能通力学性能、物理化学性能和生物性能可调控，能通过调控分子结构达到指定的性能，不需要添加剂和辅过调控分子结构达到指定的性能，不需要添加剂和辅料；料；具有
26、可加工性，可通过常规的加工方法制成需要的具有可加工性，可通过常规的加工方法制成需要的装置而不会引起材料性能改变；装置而不会引起材料性能改变；原料来源和价格具有商品化的可行性。原料来源和价格具有商品化的可行性。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University四四.生物医用纺织品概述生物医用纺织品概述 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University|生物医用纺织品及分类生物医用纺织品及分类|纺织品在医学方面的应用纺织品在医学方面的应用 Tianjin
27、 Polytechnic University Tianjin Polytechnic University4.1 4.1 生物医用纺织品及分类生物医用纺织品及分类医用纺织品医用纺织品是以纤维和织物为基础，以医学应用是以纤维和织物为基础，以医学应用为特色的纺织品。为特色的纺织品。从字面上讲，从字面上讲，“医用纺织品医用纺织品”是指用于医学目的是指用于医学目的的纺织品。尽管该术语在的纺织品。尽管该术语在2020世纪末期世纪末期才被创造出来，才被创造出来，不过，在很久之前，纺织品就被用于医学领域，且已不过，在很久之前，纺织品就被用于医学领域，且已经与人类生活无法分开。经与人类生活无法分开。Tian
28、jin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic UniversityA.A.根据用途与性能可将医用纺织品分为根据用途与性能可将医用纺织品分为 普通医用普通医用纺织品和纺织品和高性能医用高性能医用纺织品。纺织品。普通医用纺织品普通医用纺织品 包括：包括：外科手术缝合线；外科手术缝合线；消毒湿巾；消毒湿巾；伤口敷料；伤口敷料；止血贴；止血贴；纱布球、纱布片；纱布球、纱布片；吸液垫；吸液垫；手术巾等手术巾等纱布、手套等纱布、手套等口
29、罩、手术服等口罩、手术服等 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University高性能医用纺织品高性能医用纺织品指采用高技术纤维材料制指采用高技术纤维材料制成的，具有不同功能，大体可分为如下成的，具有不同功能，大体可分为如下4 4类：类：A.A.保健类保健类 可溶性止血纱布、医疗服装、床单可溶性止血纱布、医疗服装、床单及相关寝具等产品；及相关寝具等产品；B.B.治疗类治疗类 舒适功能纺织品、消痒、止血纺织舒适功能纺织品、消痒、止血纺织品、除螨用纺织品等；品、除螨用纺织品等；C.C.仿器类仿器类 人工肺、人工气管、人工血管等；
30、人工肺、人工气管、人工血管等；D.D.防护类防护类 防毒服装及各种防辐射服装（防防毒服装及各种防辐射服装（防X X线、线、防静电、防磁辐射等）。防静电、防磁辐射等）。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University类类別別內容內容一般一般医医院用品院用品被褥、尿被褥、尿垫垫、枕、枕头头套、床套、床单单、毛巾、毛巾、袜袜子、鞋子、鞋类类外用外用医疗纺织医疗纺织品品 纱纱布、布、绷带绷带、脱脂线脱脂线、
31、包、包扎扎布、棉球、布、棉球、牙牙线线、腹布、腹布垫垫、创创膏布、膏布、粘胶粘胶布布防防射射性性纺织纺织品品防防尘尘衣、面罩、覆布、手衣、面罩、覆布、手术术衣、手衣、手术术袍袍、头头罩、鞋套、手套、罩、鞋套、手套、检验检验人人员员用衣用衣医机医机能性能性纺织纺织品品 人工人工肾脏肾脏(肝肝/脾脾/纫带纫带/血管血管/皮膚皮膚/骨骨/关节关节/齿齿/腱腱/毛毛发发)、缝缝合合线线保健用保健用纺织纺织品品束腹帶、束腹帶、压压力服、力服、约约束帶、束帶、弹弹性性袜袜、矫矫正帶、正帶、护护具具卫卫生用生用纺织纺织品品卫卫生棉、尿片、生棉、尿片、纸纸尿尿裤裤、纸纸巾、棉巾、棉条条 Tianjin Pol
32、ytechnic University Tianjin Polytechnic University4.2 4.2 纺织品在医学方面的应用纺织品在医学方面的应用医疗防护的必要性医疗防护的必要性 污染的加剧、资源的开采污染的加剧、资源的开采 人类生存的环人类生存的环境恶化境恶化 传染病毒潜在侵入机会增加传染病毒潜在侵入机会增加 威胁着人类。威胁着人类。可见，医护人员在进行诊疗、手术或护理过程中，很可见，医护人员在进行诊疗、手术或护理过程中，很容易接触到病人的血液而被感染。因此，配备不同防护需容易接触到病人的血液而被感染。因此，配备不同防护需要的防护品对保护医护人员的身体健康乃至生命安全是非要的防
33、护品对保护医护人员的身体健康乃至生命安全是非常重要的。常重要的。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 医用防护纺织品的要求：医用防护纺织品的要求：医用防护品的医用防护品的；因此对医用纺织品的因此对医用纺织品的：1 1、能、能有效隔离有效隔离微生物、颗粒物质和流体；微生物、颗粒物质和流体；2 2、一定的、一定的舒适性舒适性；经受消毒处理，能保持足够的完；经受消毒处理，能保持足够的完 整性及耐用性；整性及耐用性；3 3、一定的抗撕裂和抗磨损性；不起绒、掉绒；、一定的抗撕裂和抗磨损性；不起绒、掉绒；4 4、一定的抗
34、化学试剂的性能；、一定的抗化学试剂的性能；5 5、有良好的、有良好的性能价格比性能价格比。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 医用纺织品应具备的性能：医用纺织品应具备的性能：1 1、对病毒颗粒的、对病毒颗粒的过滤效率过滤效率足够高足够高2 2、抗血液、体液渗透功能、抗血液、体液渗透功能3 3、良好的、良好的透湿性透湿性4 4、一定的抗菌、阻燃、防静电功能、一定的抗菌、阻燃、防静电功能5 5、具有、具有耐酒精耐酒精功能功能6 6、具有良好的、具有良好的耐洗涤性耐洗涤性、耐消毒性能、耐消毒性能 Tianjin
35、Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 医用防护纺织品的材料：医用防护纺织品的材料：目前，新型医用防护目前，新型医用防护纺织品材料主要有：纺织品材料主要有：A.A.新型纤维的非织造布；新型纤维的非织造布；B.B.层压复合材料；层压复合材料；C.C.涂层复合材料。涂层复合材料。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University国内市场上销售的医用防护服主要有三类国内市场上销售的医用防护服主要有三类:非非织造类、涂层类、闪蒸法一次成型类织造类、涂层类、闪蒸法一
36、次成型类普通非织造防护服普通非织造防护服防护效率只有防护效率只有4040纺粘法：切片烘干纺粘法：切片烘干切片喂入切片喂入熔融挤压熔融挤压纺丝纺丝冷却拉伸冷却拉伸分丝铺网分丝铺网纤网加固纤网加固后整理后整理产产品品熔喷法：切片熔喷法：切片螺杆挤压螺杆挤压热空气牵伸热空气牵伸冷却冷却成网成网后整理后整理产品产品水刺法：原料水刺法：原料混合开松混合开松梳理成网梳理成网纤网正反纤网正反面水刺加固面水刺加固烘燥烘燥卷取卷取成品成品湿法成网：纤维打浆湿法成网：纤维打浆布浆器布浆布浆器布浆湿法成网湿法成网脱水脱水烘燥烘燥固结固结成卷成卷非织造工艺：非织造工艺：Tianjin Polytechnic Univ
37、ersity Tianjin Polytechnic University防水性、阻隔细菌粒子性能好，可重复使用防水性、阻隔细菌粒子性能好，可重复使用但透湿性能差但透湿性能差干法直接涂层：干法直接涂层：基布前整理基布前整理涂层涂层烘干烘干焙烘焙烘整理整理打卷打卷转移涂层：转移涂层：在离型纸上涂敷树脂胶在离型纸上涂敷树脂胶烘干烘干涂敷黏合剂涂敷黏合剂 基布前整理基布前整理复合复合烘干烘干剥离剥离打卷打卷涂层防护服涂层防护服涂涂层层机机涂层工艺：涂层工艺：Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University防水性、阻隔细菌粒子性
38、能好，可重复使用但透湿性能差干法直接涂层：基布前整理涂层烘干焙烘整理打卷转移涂层：在离型纸上涂敷树脂胶烘干涂敷黏合剂 基布前整理复合烘干剥离打卷涂层防护服涂层机涂层工艺：Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 闪蒸法加工技术闪蒸法加工技术 目前仍属美国杜邦公司专利目前仍属美国杜邦公司专利高聚物溶解高聚物溶解制成纺丝液制成纺丝液喷丝喷丝丝条固丝条固化化牵伸牵伸凝聚成网凝聚成网热轧加固热轧加固闪蒸法闪蒸法非织造布非织造布质轻、拒水透湿，能有效阻抗干性颗粒物质轻、拒水透湿，能有效阻抗干性颗粒物质，但布面屏蔽性能不匀，
39、对血液、体液质，但布面屏蔽性能不匀，对血液、体液的阻隔性差的阻隔性差闪蒸法一次成闪蒸法一次成型滤材防护服型滤材防护服 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 吸收垫浸过苯扎氯铵等药物 杀菌弹性胶带加压止血 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University优点：压迫止血、防水、保护创面、优点：压迫止血、防水、保护创面、预防感染、促进愈合，使用简单、预防感染、促进愈合，使用简单、携带方便携带方便缺点：只能暂时止血，透气性差，缺点：只能暂时止血
40、，透气性差，长期使用易导致继发感染长期使用易导致继发感染 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 氨纶皱纹弹力绷带由纯棉纱和氨纶包芯纱制织；由纯棉纱和氨纶包芯纱制织；肤感舒适，透气性良好，无致敏性，可消毒，可重洗涤。肤感舒适，透气性良好，无致敏性，可消毒，可重洗涤。普通纱布绷带柔软、透气，固定效果差 粘胶石膏绷带粉状煅石膏、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯乳液制成匀浆，涂布于纱布上，烘干，切割而成 硬度高，适应性强，耐高温，高寒，无毒，无过敏 Tianjin Polytechnic University Tianjin P
41、olytechnic University20世纪50年代，尼龙、涤纶线等20世纪60、70年代，胶原纤维和甲壳素纤维8080年代以来，新开发了海藻酸盐纤维、聚乳酸纤维、年代以来，新开发了海藻酸盐纤维、聚乳酸纤维、聚乙醇酸纤维等。聚乙醇酸纤维等。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University长期以来，外科用可吸收手术缝合线主要是羊长期以来，外科用可吸收手术缝合线主要是羊肠线和聚乙醇酸缝合线。肠线和聚乙醇酸缝合线。羊肠线 易产生抗体反应，强度下降过快，吸收时间、张力强度、人体组织反应等因素难以控制。聚乙醇酸缝合线对细菌抵
42、抗能力差，在空气中易分解。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 聚乙交酯聚乙交酯第一个用于可吸收第一个用于可吸收缝合线的聚合物，缝合线的聚合物，临床中应用广泛。临床中应用广泛。优点：优点：强度高、生物相容性和可降解性好，可强度高、生物相容性和可降解性好，可被机体自行吸收和排泄，对人体无不良反应。被机体自行吸收和排泄，对人体无不良反应。缺点：缺点：熔点高导致纺丝困难，纤维柔性差，手熔点高导致纺丝困难，纤维柔性差，手术过程中可能损伤人体组织。术过程中可能损伤人体组织。采用共聚的方法，在高分子链中引入丙交酯链采用共
43、聚的方法，在高分子链中引入丙交酯链段，改善其柔顺性。段，改善其柔顺性。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University人造血管的性能要求：人造血管的性能要求：良好的生物相容性良好的生物相容性较高的缝接强度较高的缝接强度一定的一定的弹性和柔顺性弹性和柔顺性一定的一定的表面粗糙度表面粗糙度性能和尺寸的稳定性性能和尺寸的稳定性切割边缘不脱散或抽丝切割边缘不脱散或抽丝可多次消毒可多次消毒具有具有止血性止血性多种形状和尺寸多种形状和尺寸 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytech
44、nic University目前，人造血管使用最多的原料是聚酯、聚四氟乙烯纤维。目前，人造血管使用最多的原料是聚酯、聚四氟乙烯纤维。针织人造血管多孔结构，易与人体组织相容，易渗血 拉绒或预凝结 机织人造血管 孔隙较小，较硬挺常用于心脏周围高压区域的血管置换内径小于10mm的血管，一般采用非织造的方法生产。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University人造血管的表征：人造血管的表征：1 渗透率和孔隙率渗透率和孔隙率 可通过致密化处理和预凝得到改善。可通过致密化处理和预凝得到改善。2 人造血管强度人造血管强度 包括径向和纵
45、向拉伸强度、顶破强度、手术线固位强度、重复包括径向和纵向拉伸强度、顶破强度、手术线固位强度、重复针刺强度等。针刺强度等。3 人造血管几何特征人造血管几何特征 通常为通常为圆柱形圆柱形，由管道的壁厚和松弛内径来描述。，由管道的壁厚和松弛内径来描述。4 对管道内部应力的形变响应性对管道内部应力的形变响应性 模拟体内血管承压，测试人造血管在一定压力下的承压内径、模拟体内血管承压，测试人造血管在一定压力下的承压内径、纵向和径向顺应性以及弯折直径、半径。纵向和径向顺应性以及弯折直径、半径。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic Univers
46、ity 陶瓷人造骨陶瓷人造骨X X射线确定骨骼形状及大小，计算机系射线确定骨骼形状及大小，计算机系统专门定做精细度达统专门定做精细度达0.1mm0.1mm，术前，术前2323小时即可制作完成细胞组织能继续生小时即可制作完成细胞组织能继续生长长能否长期保持坚固性还需检验？能否长期保持坚固性还需检验？海草人造骨海草人造骨形成的形成的钙化骨骼钙化骨骼，表面布满直径，表面布满直径510微米的小孔，与天然骨骼相微米的小孔，与天然骨骼相似，尤其适于假牙似，尤其适于假牙 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University 磷酸钙和骨胶原
47、人造骨磷酸钙和骨胶原人造骨强度与弹性接近真正的骨骼，可被吸收。强度与弹性接近真正的骨骼，可被吸收。动物身上实验，三个月可再生出新的骨骼动物身上实验，三个月可再生出新的骨骼生物玻璃纳米纤维生物玻璃纳米纤维 生物玻璃人造骨生物玻璃人造骨含磷和钙，接触体液形成磷酸钙层，与含磷和钙，接触体液形成磷酸钙层，与原骨牢原骨牢固结合固结合。机械强度高，无疲劳现象，无毒无排异反应，机械强度高，无疲劳现象，无毒无排异反应，具生物活性，加工成型容易。具生物活性，加工成型容易。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University依靠人体依靠人体体液
48、某些离子体液某些离子形成新骨，在骨骼形成新骨，在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应，接合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。实现骨骼牢固结合。最好的人造骨材料最好的人造骨材料 钛钛无毒，强度和韧性好，良好的生物相容性，无毒，强度和韧性好，良好的生物相容性，但但耐磨性差耐磨性差，缺乏生物活性缺乏生物活性。钛骨钉钛骨钉五五.组织工程学及相关材料组织工程学及相关材料 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University钛骨钉钛骨钉组织工程学概述组织工程学概述支架设计及制备技术支架设计及制备技术生物材料的表面工程生
49、物材料的表面工程 Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University钛骨钉钛骨钉5.1 组织工程学概述组织工程学概述定义定义应用应用工程学工程学和和生命科学生命科学的原理和方法来的原理和方法来了解正常的和病理的哺乳类组织的了解正常的和病理的哺乳类组织的结构结构-功能功能的关的关系，并研制活的生物组织代用品，用于修复、改系，并研制活的生物组织代用品，用于修复、改善损伤组织结构与功能的一门科学。善损伤组织结构与功能的一门科学。它是继细胞生物学和分子生物学之后，生命科它是继细胞生物学和分子生物学之后，生命科学发展史上又一个学发展
50、史上又一个新的里程碑新的里程碑。标志着医学将走出器官标志着医学将走出器官移植移植的范畴，进入的范畴，进入制造制造组织和器官的新时代。组织和器官的新时代。Tianjin Polytechnic University Tianjin Polytechnic University骨组织工程骨组织工程 软骨组织工程软骨组织工程肌腱组织工程肌腱组织工程 韧带组织工程韧带组织工程皮肤组织工程皮肤组织工程 血管组织工程血管组织工程 周围神经组织工程周围神经组织工程 肝脏组织工程肝脏组织工程 泌尿系统组织工程泌尿系统组织工程 小肠组织工程小肠组织工程 胰腺组织工程胰腺组织工程 牙及牙周组织工程牙及牙周组织工程
