第一篇：生物醫學展望論文

生物醫學工程(Biomedical Engineering,BME)是一門生物、醫學和工程多學

科交叉的邊緣科學，它是用現代科學技術的理論和方法，研究新材料、新技術、新

儀器設備，用于防病、治病、保護人民健康，提高醫學水平的一門新興學科。

生物醫學工程在國際上做為一個學科出現，始于20世紀50年代，特別是隨著宇

航技術的進步、人類實現了登月計劃以來，生物醫學工程有了快速的發展。在我國，生物醫學工程做為一 個專門學科起步于20世紀70年代，中國醫學科學院、中

國協和醫科大學原院校長、我國著名 的醫學家黃家駟院士是我國生物醫學工程學

科最早的倡導者。1977年中國協和醫科大學生物 醫學工程專業的創建、1980年中

國生物醫學工程學會的成立，有力地推進了我國生物醫學工 程的發展。目前，我國許多高校科研單位均設有生物醫學工程機構，從事著生物醫學的科研 教學工作，在我國生物醫學工程科學事業的發展中發揮著重要作用。

顯微鏡的發明　“解剖”一詞由希臘語“Anatomia”轉譯而來，其意思是用

刀剖割，肉眼觀察研究人體結構。17世紀Lee Wenhock發明了光學顯微鏡，推動了

解剖學向 微觀層次發展，使人們不但可以了解人體大體解剖的變化，而且可以進

一步觀察研究其細胞 形態結構的變化。隨著光學顯微鏡的出現，醫學領域相繼誕

生了細胞學、組織學、細胞病理 學，從而將醫學研究提高到細胞形態學水平。

普通光學顯微鏡的分辨能力只能達到微米(μm)級水平，難以分辨病毒及細胞的超微細結構、核結構、DNA等大分子結構。而20世紀60年代出現的電子顯微鏡，使人們能觀察到納米(nm)級的微小個體，研究細胞的超微結構。光學顯微鏡和電

子顯微鏡的發明都是醫學工程研究 的成果，它們對推動醫學的發展起了重要作用。

影像學診斷飛躍進步　影像學診斷是20世紀醫學診斷最重要發展最快的領域

之一。50年代X光透視和攝片是臨床最常用的影像學診斷方法，而今天由于X線CT技

術的出現 和應用，使影像學診斷水平發生了飛躍，從而極大地提高了臨床診斷水

平。即計算機體斷層 攝影(computed tomography CT),即是利用計算機技術處理人

體組織器官的切面顯像。X線CT 片提供給醫生的信息量，遠遠大于普通X線照片觀

察所得的信息。目前，螺旋CT(spiral CT 或helicalet CT)已經問世，能快速掃描

和重建圖像，在臨床應用中取代了多數傳統的CT，提高了診斷準確率［1］。醫學

工程研究利用生物組織中氫、磷等原子的核磁共振(nu clear magnetic resonanc

e)原理。研制成功了核磁共振計算機斷層成像系統(MRI)，它不僅 可分辨病理解剖

結構形態的變化，還能做到早期識別組織生化功能變化的信息，顯示某些疾 病在早期價段的改變，有利于臨床早期診斷。可以認為MRI工程的進步，促進了醫學診

斷學 向功能與形態相結合的方向發展，向超快速成像、準實時動態MRI、MRA、FM

RI、MRS發展。根據核醫學示蹤，利用正電子發射核素(18F，11C，13N)的原理，創造 的正電子發射體層攝影(pET)，是目前最先進的影像診斷技術。美國新聞媒體

把pET列為十大 醫學生物技術的榜首。pET問世不過30年歷史，但它已顯示出對腫

瘤學、心臟病學、神經病 學、器官移植，新藥開發等研究領域的重要價值［2］。

影像學診斷水平的不斷提高，與20世紀生物醫學工程技術的發展密切相關。

介入醫學問世　介入醫學是一種微創傷的診療技術。Dotter和Judkin(1964 年)是最早使用介入技術治療疾病的創始人，他們用導管對下肢動脈阻塞性病變進行

擴張治 療取得成功。1967年Margulis首先使用過介入放射學(Interventional Ra

diology)，這是醫 學文獻出現“介入”一詞的最早記載。1977年 Gruenzing成功

地進行了首例冠狀動脈球囊擴 張術獲得成功以后，介入性診療技術由于其創傷小、患者痛苦少，安全有效而倍受臨床歡迎。20世紀80年代隨著生物醫學工程的發

展，高精度計算機化影像診查儀器、數字減影血管造 影(DSA)、射頻消融技術以及

高分子(high-polymer)新材料制成的介入技術用的各種導管相 繼問世，使介入性

診療技術發生了飛速進步，臨床應用范圍不斷擴大，從心血管、腦血管、非血管

管腔器官到某些惡性腫瘤等都具有使用介入診療的適應證，并使診療效果明顯提高，患者可減免許多大手術之苦。有人把介入診療技術視 為與藥物診療、手術診療

并列的臨床三大診療技術之一，也有人把介入診療技術稱之為20世 紀發展起來的臨床醫學新領域--介入醫學［3，4］。

人工器官的應用　當人體器官因病傷已不能用常規方法救治時，現代臨床醫

療技術有可能使用一種人工制造的裝置來替代病損器官或補償其生理功能，人們

稱這種裝置 為人工器官(artificial organ)。如20世紀50年代以前，風濕性心臟

瓣膜病的治療，除了應 用抗風濕藥物、強心藥物對癥治療外，對病損的瓣膜很難

修復改善，不少患者因心功能衰竭 死亡。而今天可以應用人工心肺機體外循環技

術，在心臟停跳狀態下切開心臟，進行更換人 工瓣膜或進行房、室間隔缺損的修

補，使心臟瓣膜病、先天性心臟病患者恢復健康。心外科 之所以能達到今天這樣的水平，主要是由于人工心肺機的問世和使用了人工心臟瓣膜、人工 血管等新材

料、新技術的結果［5］。

腎功能衰竭、尿毒癥患者愈后不良，而人工腎血液透析技術已挽救了大量腎病

晚期患者的生 命，腎病治療學也因此有了很大進步。

現代生物醫學工程中人工器官的發展也非常迅速，除上述人工器官外，人工關

節、人工心臟 起搏器、人工心臟、人工肝、人工肺等在臨床都得到應用，使千千

萬萬的患者恢復了健康。可以說，人體各種器官除大腦不能用人工器官代替外，其余各器官都存在用人工器官替代的 可能性。

此外，放射醫學、超聲醫學、激光醫學、核醫學、醫用電子技術、計算機遠程

醫療技術等先 進的醫療技術和儀器設備都是現代醫學工程研究開發的成果，綜上

可見，20世紀生物醫學工 程的發展，顯著提高了醫學診斷和治療水平，有力地推

動著醫學科學的進步。

21世紀生物醫學工程展望　縱觀醫學新技術誕生和發展的 歷史，從倫琴發現

X線到今天X射線診療技術的發展，從朗茲萬發現超聲波到今天B超診斷的 廣泛應用，從布洛赫和伯塞爾發現核磁共振到今天MRI的問世，從赫斯費爾德發明CT到今天

C T成像系統的應用，都是以物理學工程技術為基礎、醫學需求為前提發展起來的醫學新技術。循著20世紀醫學發展的軌跡，我們有理由預測21世紀新的醫學診療

技術可能在以下10個方 面有重大突破和創新：

(1)各種診療儀器、實驗裝置趨向計算機化、智能化，遠程醫療信 息網絡化，診療用機器人將被廣泛應用。［6］

(2)介入性微創，無創診療技術在臨床醫療中占有越來越重要的地位。激光技

術，納米技術 和植入型超微機器人將在醫療各領域里發揮重要作用。

(3)醫療實踐發現單一形態影像診查儀器不能滿足疾病早期診斷的需要。隨著

pET的問世和應 用，形態和功能相結合的新型檢測系統將有大發展。非影像增顯劑

型心血管、腦血管影像診 查系統將在21世紀問世。

(4)生物材料和組織工程將有較大發展，生物機械結合型、生物型人工器官將

有新突破，人 工器官將在臨床醫療中廣泛應用。

(5)材料和藥物相結合的新型給藥技術和裝置將有很大發展，植入型藥物長效

緩釋材料，藥 物貼覆透入材料，促上皮、組織生長可降解材料，可逆抗生育絕育

材料、生物止血材料將有 新突破。

(6)未來醫療將由治療型為主向預防保健型醫療模式轉變。為此，用于社區、家庭、個人醫 療保健診療儀器，康復保健裝置，以及微型健康自我監測醫療器械

和用品將有廣泛需求和應 用。

(7)除繼續努力加強生物源性疾病防治外，對精神、心理、社會源性疾病的防

治診療技術和 相應儀器設備的研制受到越來越多的重視與開發，研制精神分析、心理安撫、生物反饋型診 療技術和設備將是生物醫學工程的新起點。

(8)創傷是造成青年人群死亡的主要原因，研制新型創傷防護裝置、生命急救

系統是未來生 物醫學工程的重要課題。

(9)即將迎來的21世紀是分子生物學時代，有關分子生物學的診療新技術將快

速發展，遺傳、疾病基因診療技術，生物技術和微電子技術相結合的DNA芯片、雪

白芯片和診療系統將被 廣泛應用。

(10)空氣污染、環境污染嚴重危害著人類健康，研究和開發勞動保護、家庭保

健、個人防護 用的人工氣候微環境是未來不能忽視的問題。

1997年我國發布了關于衛生工作改革與發展的決定，提出了奮斗目標：“到

2000年，基本實 現人人享有初級衛生保健”，到2010年國民健康的主要指標在經濟

發達地區達到或接近世界 中等發達國家水平，在欠發達地區達到發展中國家的先

進水平。1999年國家科技部召開了“ 發展生物醫學工程技術戰略研討會”，國家

工程院開展了有關發展我國醫療器械工業戰略研 究等，對推動生物醫學工程產業

發展、落實創新工程戰略布置起著重要作用。20世紀人類與 疾病做斗爭，在醫學

診療技術上取得了重大成就；但面向21世紀的巨大挑戰，我們要動員起 來，調整

政策，制定規劃，改革醫學研究教學的舊模式，發揮現代科學多學科交叉合作的優

勢，創建全新的生物醫學，為人民造福。

第二篇：生物醫學材料研究進展論文

生物醫學材料的研究進展

生工092班 范秋蘋 090302219 生物醫學材料是生物醫學工程學的四大支柱之一。就學科研究的內容而言，涉及到化學、物理學、高分子化學、高分子物理學、無機材料學、金屬材料學、生物化學、生物物理學、生理學、解剖學、病理學、基礎與臨床醫學、藥物學、藥劑學等多門學科。為了達到滿意的臨床效果，還涉及到許多新的工程學和管理學的問題。生物醫學材料在醫學上的應用為醫學、藥學、生物學等學科的發展提供了豐富的物質基礎，反過來這些學科的進步也不斷地推動生物醫學材料的進步發展。生物醫學材料學正是多門學科的共同協作、互相借鑒、互相滲透、突破舊有學科的狹小范圍而開創的一門新學科。這門學科作為材料科學的一個重要分枝，對于探索人類生命的奧秘、促進人類的文明發展，對于保障人類的腱康與長壽，必將作出重大的貢獻。更可喜的是，隨著生物醫學材料的發展將誕生一系列嶄新的高科技產品，一個新興的產業——生物醫學材料與制品業正在形成和發展之中，它在整個國民經濟中的作用和地位必將隨著時間的推移，受到世人的矚目和重視。

生物醫學材料：用于與生命系統接觸和發生相互作用的，并能對其細胞、組織和器官進行診斷治療、替換修復或誘導再生的一類特殊的，而對人體組織、血液不致產生不良影響的材料。

生物醫學材料取得實質性進展開始于20世紀20年代

不銹鋼：

1926 含18%鉻和8%鎳，首先應用于骨科治療，隨后應用于口腔科； 1934 研制出高鉻低鎳單相組織的AISI302和304，在體內生理環境下的耐腐蝕性顯著提高；

1952 開發出耐蝕性更好的AISI316不銹鋼，逐漸取代AISI302；

20世紀60年代 為解決不銹鋼晶間腐蝕問題，研制出超低碳不銹鋼AISI316L和317L；

鈷鎳合金：鑄造鈷鎳合金首先在口腔中得到應用； 20世紀30年代末 應用于制作接骨板、骨釘等內固定器械； 50年代 成功制成人工髖關節；

60年代 研制出鍛造鈷鉻鎢鎳合金和鍛造鈷鉻鉬合金，提高力學性能，并應用于臨床；

70年代 研制出鍛造鈷鉻鉬鎢鐵合金和具有多相組織的MP35N鈷鉻鉬鎳合金，改善鈷基合金抗疲勞性能，應用于臨床；

鈦、金屬鈦：具有優異的耐蝕性、生物相容性、密度低； 20世紀40年代 制作外科植入體； 50年代 用純鈦制作接骨板和骨釘；

70年代 Ti6A14V合金（強度比純鈦高，耐蝕性和密度與之相似）、TiSAl2.5Sn合金和鈦鉬鋅錫等合金獲得應用從而使鈦和鈦合金成為繼不銹鋼和鈷基合金之后的又一類重要醫用金屬材料；

70年代后 NiTi系為代表的形狀記憶合金逐漸在骨科和口腔科得到應用，并成為醫用金屬材料的重要組成部分。

生物陶瓷 ： 從20世紀60年代初開始應用于生物材料，例如：

多晶氧化鋁陶瓷；低溫各向同性碳；生物玻璃；羥基磷灰石（生物活性陶瓷）；生物陶瓷復合材料； 引入活體細胞或生長因子的生物陶瓷構架等。生物醫用高分子 ： 始于20世紀50年代有機硅聚物的發展，例如： 有機硅聚合物；聚甲基丙烯酸甲脂（骨水泥）；

生物醫用高分子材料的發展，制作了人工心瓣膜、人工血管、人工骨、手術縫合線等。

20世紀90年代后，借助于生物技術和基因工程的發展，由無生物存活性材料擴展到具有生物學功能的材料領域，其基本特征是具有促進細胞分化、增殖、誘導組織再生、參與生命活動等功能。

生物醫用材料是研制人工器官及一些重要醫療技術的物質基礎，綜觀人工器官及醫療裝置的發展史，每一種新型生物材料的發現都引起了人工器官及醫療技術的飛躍。生物惰性醫用硅橡膠：人工耳、人工鼻、人工頜骨等；血液相容性較好的各向同性碳被復材料：碟片式機械心臟瓣膜；血液親和性及物理機械性能較好的聚氨酯嵌段共聚物：促使人工心臟向臨床應用跨越；可形成假生物內膜的編織滌綸管：人工血管向實用化飛躍。

醫用材料品種繁多，尤其是臨床使用的要求多種多樣，因此無論對于系統地研究醫用材料的制備，還是對于開發已有醫用材料的新應用，或是為了對醫用材料進行安全性評價及質量管理，都涉及到對生物醫學材料的分類問題。

按材料的屬性分類，可以分為以下幾大類：

生物醫用金屬材料：

包括不銹鋼、鈷基合金，鈦及合金等，廣泛應用于人工假體、人工關節、醫療器械等 ；

生物醫用無機材料：

主要是生物陶瓷：分為惰性生物陶瓷，如氧化鋁生物陶瓷；表面生物活性陶瓷，如磷酸鈣基生物陶瓷；可降解生物陶瓷，如β-磷酸三鈣陶瓷等；

生物醫用高分子材料： 天然的如多糖類、蛋白類合成的聚氨酯、聚乙烯、聚乳酸、聚四氟乙烯等，用于人體器官、組織、關節、藥物載體等 ；

生物醫用復合材料： 不同種材料的混合或結合，克服單一材料的缺點，獲得性能更優的材料；

按材料功能分類，可以分為以下幾類：

硬組織相容性材料： 主要用于生物機體的關節、牙齒及其他骨組織； 軟組織相容性材料： 主要用于人工皮膚、人工氣管、人工食道等； 血液相容性材料 ：

主要用于人工血管、人工心臟、血漿分離膜、血液灌流用吸附劑、細胞培養基材等 ；

生物降解材料： 主要用于吸收型縫合線、藥物載體、愈合材料、粘合劑以及組織缺損用修復材料

按材料來源分類，可以分為下列幾類：

自體組織：如人體聽骨、血管等替代組織

同種異體器官及組織：如不同人體之間的器官移植 異種器官及組織：如動物骨、腎替換人體器官 天然生物材料： 如動物骨膠原、甲殼素、珊瑚等 人工合成材料： 如各種人工合成的新型材料

按材料使用部位分類：

硬組織材料： 骨、牙齒用材料

軟組織材料： 軟骨、臟器用材料 心血管材料： 心血管及導管材料 血液代用材料 ：人工紅血球、血漿等

分離、過濾、透析膜材料： 血液凈化、腎透析以及人工肺氣體透過材料 目前被詳細研究過的生物醫用材料已超過1000種，被廣泛應用的有90多種材料，1800多種制品。西方國家每年耗用生物醫用材料量以10～15%速度增長，我國生物醫用材料研究起步晚(20世紀50年代)，目前我國醫用生物材料研究現狀：我國生物材料和制品所占世界市場份額不足1.5％；產品技術水平處于初級階段，且產品單一；同類產品與國外產品比，基本上屬于仿制，自主知識產權較少；生物醫用材料與制品70-80%要依靠進口；產業處于起步階段。

但是，由于生物醫學材料以其獨有的醫學應用特性推動了一個新產業的發展,成為經濟的新的增長點。通過對生物材料特性的分析,把握生物醫學材料產業的現狀和動態,有助于制定相關的措施形成我國生物醫學材料產業的核心競爭力。

第三篇：生物醫學SCI論文的寫作方法

生物醫學SCI論文的寫作方法

生命科學類醫學研究工作文件記錄和生命科學研究工作的總結是一個重要的組成部分。生物醫學研究論文主要報道醫學領域；是科學家的努力工作的結晶，是人類的發展和進步，醫學科學。特別是生物醫學SCI論文，使結果為后人對人類有益的參考文獻研究國際社會的結果，為科學研究的利潤。因此，一個更深遠的意義和價值。

從事醫學研究工作的同志，經常醫學論文寫作，不僅可以擴大視野，掌握國內外各領域研究的發展趨勢，也是提高研究設計和研究的能力，專業技能。從另一個角度來看，如果研究能力和業務水平和教學能力提高，成績顯著，但也能寫出高質量的生物醫學SCI論文。論文可以得到社會的認可后，但項目也可以是認證的社會和有關部門提高科學研究機構的重要途徑。

因此，醫學論文像一面鏡子，反映了一個國家，一個省，一個地區，一個單位的醫學科學水平和工作作風，更好地反映了多少人才和水平。如何編寫高質量的醫學論文，廣大醫務工作者應掌握的基本技能，而且還獲得教育，學位，職稱晉升的必要條件。

作為生命科學的研究工作者，我個人認為寫生物醫學SCI論文時應注意以下幾點：

第一個主要元素：中心突出，揭示思想論文探索性很強的項目總結，其目的是探索未知，特別是提出問題，解決問題，即那些前人沒有提出的問題，解決前人沒有解決的問題。為了體現黨和國家衛生政策的同時，實行普及與提高相結合的政策的理論與實踐，反映醫學科學的重大進展，促進國內外醫學界的學術交流。在醫學科研工作中，必須理論聯系實際，尊重科學，強調道德，反對欺詐，反對抄襲。讓經濟發展醫療技術工作，為國家經濟建設。所以一個好的文章必須有好的思想結論好的題目后的好文章。

第二個主要因素：創新，只有不斷創新，人類社會將醫學的進步也不例外。

所謂的創新是提出了前人沒有實現的意見，以前的發明至今發現的結果，而不是簡單地重復他人的研究工作。所謂的新指的是提供生物醫學SCI論文是鮮為人知的信息，非公開的公共知識，非剽竊，指的是醫療的研究課題，包括基礎醫學，臨床醫學和醫學領域的三邊。

此外，研究所謂的提升：在這樣的研究中，如果它是模仿和重復他人或研究課題應在打的模仿，淘汰新。作者應該在他人研究的基礎上有自己的新思路，產生一個新的理論或技術，只能在一定程度上的創新，一個新的視角，將反映新的成就。國家重大科研項目等的推廣和應用，以及新與舊的藥物，古老的康復與其他項目，還包括基礎醫學，臨床醫學和醫學等交叉領域的推廣和應用的三個主題。

第三大因素：科學論文的前提下測量的第一個條件是論文的科學水平。在論文評價，主要是看是否嚴謹的科學研究和合理的設計方法是正確的，是否全面、可靠的信息，根據精度和滿足統計要求，是否科學嚴謹的結果，得出的結論是適當的和充分的依據等。學術論文的寫作，具體包括三嚴格、五體現兩個方面。

第四大因素：實際的生物醫學SCI論文發表，人類生命科學事業具有使用價值，是勞動的社會識別。發表的論文的最終目標是同行參考效仿使用促進醫療事業的發展。與方法提供讀者，那么肯定有效的，可取得良好的社會效益和經濟效益。

從現代需求看，醫學論文和一些可以解決實際問題，在疾病的預防具有實用價值；其他顯示為重點，促進醫學科學技術的發展，具有較高的理論價值和社會價值。如果一個中空的，言之無物會導致誤導性的醫學研究和阻礙生物醫學研究的過程。

醫學信息技術發展的員工經常發現編輯這些文件時，如在一些常見的疾病，治療的報道，事實上，非常詳細，但包和案例描述的組合物是非常清楚的，事實上，這篇文章是不做，很實用，為什么？你發表的文章，人們看到它，敢用你的結果嗎？因為你的原始數據描述清楚，也表明你文章的實用價值下降。

第五元：可讀寫為醫學論文交流，傳播，存儲，新的醫療信息，使更少的時間和腦力別人能成功的讀取，以減輕本文的內容和實質。這不僅要求進行結構化，層次清晰，語言準確；并要求流利的語言文件，風格清新可讀。

通常在摘要寫生物醫學SCI論文的時候在300到500字之間，英文摘要是相對更具體的（600的名義左右)，包括目的，方法，結果和結論四部分，這是高度集中的一章內容和精煉；精華也和

整個論文的靈魂。摘要只有請讀者去確定它的價值，只看到更多的細節，更進一步的應用，所以總結與文字同樣重要。

文本的句子結構是主謂句的基礎，是一個有血有肉的實體；同時，我們必須讓讀者感受的文章和靈氣的脈沖，欣賞觀念和主題的論文，有很強的可讀性。

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總之，這些五要素是我們撰寫生物醫學SCI論文的基本要求，也是我們的核心要素，醫學論文寫作。總之，論文寫作，你必須客觀、真實地反映事物的本質，反映事物的內部規律，從感性認識到理性認識的完成過程中，試圖反映在我們的研究工作取得了重大的進步，醫學界為促進國內外學術交流。真正使醫學發現真理，真理的檢驗醫學，醫學實踐真理，確認真相和醫學科學醫學真理的發展。

第四篇：生物醫學材料

如何發展廣東省的生物醫學材料

[摘要]廣東省發展生物醫學材料從“確立重點開發產品；構建生物醫學材料產業的新技術體系；加強對外合作與交流；充分利用資本市場解決資金不足的問題”4方面進行培育。同時開展相關研究使我省生物材料的研究水平有較大提高。

[關鍵詞]廣東省；生物醫學材料 ；發展；納米生物材料領域；組織工程和再生醫學材料領域；材料的制備方法學和質量控制體系研究

(department of chemistry , foshanuniversity , student ID :2009234110)Abstract: Guangdong Province the development of biomedical materials from the established focus on developing products;build a new technical system of biomedical materials industry;strengthen international cooperation and exchanges;take full advantage of the capital market to solve the problem of insufficient funds “four aspects of nurturing.Related studies of biological materials in the province level has improved greatly.Key words:guang dong province;Biomedical Materials;developing;The field of nano-bio materials;Tissue engineering and regenerative medicine materials in the field;Preparation of methodological materials and quality control system

生物醫學材料是指一類具有特殊性能、特種功能，用于人工器官、外科修復、理療康復、診斷、治療疾患，而對人體組織不會產生不良影響的材料。隨著我國經濟的持續增長，中國生物醫學材料領域這片“熱土”引起國際上一些主要研究機構和越來越多的世界500強企業的關注，日本和韓國的生物醫學材料領域近年來也呈現出強勁增長態勢。有人預言，未來10年，生物材料將步入“亞洲世紀”。生物醫學材料的發展歷程世紀初, 第一次世界大戰以前所使用的材料為第一代生物醫學材料。代表材料有石膏金 屬、橡膠以及棉花等物品。這一代的材料大都已被現代醫學所淘汰。第二代生物醫學材料的發展是建立在醫學、材料科學(尤其是高分子材料學)、生物化學、物理學以及大型物理測試技術發展的基礎上的, 研究人員也多由材料學家和醫生來擔任。代表材料有經基磷灰石、磷酸三鈣、聚經基乙酸、聚甲基丙烯酸輕乙基醋、膠原、多膚、纖維蛋白等。這類材料與第一代生物醫學材料一樣, 其研究思路仍舊是從改善材料本身的力學性能和生化性能, 使其在生理環境下能夠長期地替代生物組織。第三代生物醫學材料川是一類具有促進人體自身修復和再生作用的生物醫學復合材料。它是在生物體內各種細胞組織、生長因子、生長抑素及生長機制的結構和性能的基礎上建立的叫, 由具有生理“ 活性” 的組元及控制載體的“ 非活性” 組元構成, 有較理想的修復再生效果。它通過材料之間的復合、材料與活細胞的融合、活體組織和人工材料的雜交等手段, 賦予材料特異的靶向修復、治療和促進作用, 從而使病變組織大部分甚至全部由健康的再生組織取代。骨形態發生蛋白材料是第三代生物醫學材料中的代表。

我國生物醫學材料的發展前景

我國自上個世紀70年代開始進行生物醫學材料的研究，國家“九五”、“十五”、“十一五”等各類科技計劃和產業發展規劃都對生物醫學材料研究給予了支持。我國《生物產業發展“十一五”規劃》明確提出：加快發展生物醫學材料、生物人工器官、臨床診斷治療設備，建設若干國家工程中心和工程實驗室，加強自主創新，在一批關鍵技術或部件上實現重點突破，實現產業化。《促進生物產業加快發展的若干政策》明確提出，加快發展生物醫學材料、組織工程和人工器官、臨床診斷治療康復設備。

但是，國內大約70%的生物醫學材料市場仍然被國外產品占據，在更高端的生物醫學材料產品領域，國外產品甚至占據95%以上的市場份額。如果要要發展廣東的生物醫學材料，要改變這種狀況在很大程度上取決于我省在生物醫學材料核心關鍵技術領域的突破，除產品創新外，應特別關注材料制造技術。

國內生物醫學材料與國外同類產品相比, 存在4 個突出的問題:1.仿制品多, 缺乏自主知識產權;2.銷售價格低, 但檔次和質量也低;3.企業生產規模普遍偏小, 難以形成規模效應;4 研發投入少, 產品技術含量較低。與此同時, 外商的大批涌人, 不僅帶來了大量具有競爭力的產品, 同時還展開專利權、商標權等知識產權方面的競爭。

2000 年底國內公司在我國注冊生產的生物醫學材料及制品只有53 種,而國際醫療器械生產公司在我國注冊生產、銷售的品種多達30 多種。因此, 建議從以下幾個4個方面培育，發展廣東省的生物醫學材料。

.確立重點開發產品

復合材料作為硬組織修復材料的主體, 有效地解決了材料的強度、韌性及生物相容性的問題, 是生物醫學材料新品種開發的重點, 在臨床上得到了廣泛的應用哪〕。目前研究較多的是合金、碳纖維、無機材料(生物陶瓷、生物活性玻璃)、高分子材料的復合以及血液凈化劑的開發。這些生物醫學材料應該作為廣東省今后重點開發的產品。構建生物醫學材料產業的新技術體系

生物醫學材料產業的新技術體系必須以生物醫學材料企業為技術創新的主體, 充分發揮科研院所、大專院校的帶頭作用, 實行產、學、研結合, 成立學科齊全、隊伍精干、人才結構合理的生物醫學材料科研隊伍, 開發有自主知識產權的生物醫學高新技術產品。加強對外合作與交流

加強對外合作與交流必須積極參加國際間的技術交流與合作, 學習國外先進的技術和管理經驗, 及時掌握生物醫學材料技術在國際上的發展狀況和趨勢, 積極引進、消化和吸收國外的先進技術,強化“ 產品國際化” 的意識, 在新產品開發上要緊緊跟隨甚至超越國際潮流, 增強我國生物醫學材料產品的競爭力, 縮小與發達國家之間的差距。充分利用資本市場解決資金不足的問題與我國大多數高新技術產業類似, 生物醫學材

料產業也面臨著發展資金不足的問題。通常可采取下列措施解決: 充分利用股票市場幫助我國生物醫學材料企業籌集資金;o 鼓勵生物醫學材料企業發行企業債券;? 創造良好的市場氛圍, 吸引國外資本和民間資本進入生物技術領域;通過其他風險資本籌集資金。

期待突破

廣東省發展生物醫學材料首先應有所突破的是生物醫學材料先進制造技術領域。據相關專家表示，生物醫學材料制造技術的高低既制約著生物醫學材料的產品精度和質量，也控制著產品生產成本，決定了產品的競爭力。其次是生物醫學材料表面/界面科學與工程領域。生物醫學材料的表面性質直接關系到材料與體內組織的反應及其相互作用，決定著植入或替代產品在體內修復的成敗。對于復合生物醫學材料而言，界面既是核心問題，又是熱點前沿，界面特征決定著材料最終的整體力學性能。令人興奮的是，經過兩代生物材料工作者的努力，我國上海硅酸鹽研究所、四川大學、西安交通大學等在醫用金屬材料表面改性領域，尤其是在發展生物活性涂層技術方面已取得長足進步。其他課題組和團隊通過對各類復合生物材料的界面設計和構建，顯著提高了生物材料（尤其是無機—有機復合生物材料）的整體力學和生物學性能。此外，一些課題組在構建智能或仿生生物材料表界面方面也形成了自己的特色。

第三是納米生物材料領域。納米生物材料一直是生物醫學材料的前沿和重要領域，作為醫用植入和修復材料，其在力學及細胞生物學性能上具有優勢。預計在完成安全性評價后，納米生物材料將首先在硬組織修復材料領域獲得應用。這主要是因為人的骨組織本身就是納米結構的材料（由納米級羥基磷灰石和有機高分子物質構成）。而作為納米生物材料的另一個應用途徑，診斷檢測試劑正顯示出重要前景。第四是組織工程和再生醫學材料領域。組織工程和再生醫學的臨床應用離不開生物材料科學和技術的突破。目前組織工程領域面臨暫時的困境，這與科學問題有關，如種子細胞、生長因子及體外構建問題等；更與研究發展生物相容性好的細胞特異性材料及支架的先進制造技術密切相關。只有在上述領域取得整體突破，組織工程才有望在未來5～10年內造福大眾。

再者是組織誘導材料領域。組織誘導材料是我國科學家首先提出并擁有我國自主知識產權的生物材料，其廣泛應用和被國際接受有賴于相關機理的進一步闡明。

最后是醫學材料生物相容性評價和產品標準領域。隨著基于新原理的產品的不斷涌現、大眾對產品質量的深度關切，人們對材料生物相容性、安全性、有效性及時效性等的評價方法和產品標準提出了更高要求，并期待突破。

在產業化方面，生物醫學材料及其制品占世界市場的份額不足2%，主要依靠進口，產品技術結構和水平基本上處于初級階段。結合我國國情和學科發展趨勢，按照”有所為，有所不為，重點突破"的原則，我們建議，應在五個方面開展重點研究。

一是生物結構和生物功能的設計和構建原理研究。著重研究具有誘導組織再生的骨、軟骨及肌腱等基底材料和框架結構的設計及其仿生裝配；

二是表面/界面過程-材料與機體之間的相互作用機制研究。從細胞和分子水平深入研究材料與特定細胞、組織之間的表面/界面作用，揭示影響生物相容性的因素及本質。

三是生物導向性及生物活性物質的控釋機理研究。研究可自控或靶向釋放蛋白、基因等特異性生物活性物質的材料的設計以及生物導向性原理；用于組織細胞和基因治療的半滲透聚合物膜的設計、自裝配及特異性細胞密封技術。

四是生物降解/吸收的調控機制研究。研究生物降解/吸收材料的分子結構和生物環境對其降解的影響、降解/吸收速度的調控、降解/吸收及代謝機制，以及降解產物對機體的影響。其目標是為組織工程化人工器官生物材料及藥物控釋材料的自成、改性方法提供理論基礎，實現材料參與生命過程和構建生命組織的目的。

五是材料的制備方法學和質量控制體系研究。主要研究生物醫用材料及修復體的計算機輔助設計；

通過上述研究的開展，將使我省生物材料的研究水平有較大提高，為我國生物醫用材料科學及其產業的發展奠定堅實的基礎。

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第五篇：生物醫學材料

鈦及鈦合金在生物醫學上的應用及研究進展

摘 要:簡單介紹了鈦及鈦合金和其作為生物醫學材料的優點,簡述了鈦及鈦合金的物理性能、化學性能，同時闡明了其生物相容性原理。綜述了國內外生物醫學鈦合金材料的應用和研究進展。

關鍵詞: 醫用鈦合金；生物醫學材料；生物相容性；應用和發展 引言

金屬材料是最早用于臨床的生物醫學材料,可用于傳統的人體硬組織缺損、創傷、骨科、牙科疾病等的各種修復,矯形及內、外固定治療等。從20世紀中葉以來,以鈦合金為主的生物醫學金屬材料開始在人體硬組織植入，特別是在人體軟組織的介入治療方面顯示出獨特而神奇的療效。極大地促進醫用了鈦合金材料在外科植入物和矯形器械產品中的應用和推廣。近年來鈦及其合金以其與骨相近似的彈性模量、良好的生物相容性及在生物環境下優良的抗腐蝕性在臨床上得到了越來越廣泛的應用。而具有典型代表性的醫療器械產品的問世,無疑是醫學領域的一個里程碑,具有劃時代的意義

[2，3]

[1]。

2鈦及鈦合金作為生物材料的優點

2.1鈦及其合金的物理性能

純鈦有4個牌號，還有20余種合金，為臨床選擇使用提供了余地，鈦熔點1668士4℃，沸點3553℃，具有α、β倆種同素異形體，882℃轉變時伴隨5 ％的相變體膨脹。導熱系數0.036cal/cm.s.k，接近牙釉質導熱系數0.002cal/cm.s.k，作為口腔修復體時可保護牙髓。鈦的強度比不銹鋼高，且有較高韌性和抗疲勞能力，即使在有裂紋和缺陷時也需要用極高的載荷才能使其斷裂。合金化雖然可以提高其強度，但降低其斷裂韌度(Klc)2.2鈦及其合金的化學性能

鈦在空氣中或氧化條件下其表面生成一層鈍化膜(主要由TiO2、Ti3O2=TiO組 成)，溫度升高，時間延長使鈍化速度增大，膜厚度增加，而且該鈍化膜有自修復功能。通過生化試驗，動物實驗和臨床觀察均證明鈦對于血液、體液等有極好 的耐腐蝕性能[4，8]

[4-7]

[4]。

。2.3生物相容性

普通金屬材料力學性能優良、易加工，但組成與人體組織成分相距甚遠，因而很難與生物組織親合，一般不具有生物活性。作為生物醫學材料的鈦及鈦合金滿足了2個基本條件：①無毒性；②耐生理體液腐蝕。

鈦及鈦合金的缺點是硬度較低，耐磨性差。如果將鈦制品表面進行高溫離子氮化處理，純鈦及鈦合金硬度分別提高 7倍和 2倍，氮化后鈦材的年腐蝕率僅 為非氮化的三分之一。動物實驗結果表明，生物組織對表面滲氮處理鈦材反應輕微且無毒性。[9]3鈦及其合金在生物醫學領域的應用

近年來，鈦及其合金以整形外科、牙科及各種醫療器械為中心，在醫學領域得到空前的快速發展。3.1人體矯形

鈦合金彈性模量比不銹鋼更接近于人體骨骼，因此鈦合金肘關節、踩關節等被廣泛用于人體矯形手術中。每年世界上大約有1億病人由于臂關節和膝關節 炎癥而進行替換治療。鈦制膝蓋板比用不銹鋼膝蓋板輕許多且腐蝕問題得到了 改善。德國在20世紀80年代開發了鈦合金精鑄假肢，推動了鈦功能假肢的發展，從此，鈦合金精鑄假肢在各國很快得到了推廣應用。目前，鈦制假肢正在逐漸取代鋼制假肢[10]。

3.2介入性治療

介入性治療是近幾年來得到快速發展的一種先進的非手術臨床診療技術。該技術通常是在X射線圖像監視下，幾利用穿刺插管技術將特制導管、支架等沿血管或體內其它管腔輸送到體內病變處，就地治療

[11]

。過去支架通常以316L不銹鋼制成，但這種支架的縱向柔韌性不太令人滿意，而鈦鎳形狀記憶合金支架具有偏置式力學效應和形狀記憶效應，目前正被廣泛研究并投人臨床湘瓜合金制成的血管支架，不僅與316L不銹鋼有相當的強度，而且具有良好的冷加土成形性、更適合人體要求的縱向柔順性3.3牙科

從鈦合金植入人體那一刻起 ,牙齒種植用金屬材料就發生了一系列的改變。

[12]

。鈦與人體骨骼上皮組織、結締組織都具有良好的親和性，力學性能也可與其它各種類型牙科用合金相媲美，且密度小，制成的義齒體感舒適義齒通過表面處理，還可滿足人們對義齒美觀的要求。3.4循環系統醫療器械

鈦通常被用在制作心率調節器和除顫器，它可以作為載體工具替代心臟本身某些功能，如心臟瓣膜。美國活性金屬公司提供了一種鈦材，用以制造主動脈瓣膜，外科醫生把這種心臟瓣膜放在適當位置而不必進行縫合。在心臟起搏器中，密封的鈦盒能有效防止潮氣滲入密封的電子元器件

[14]

[13]

。不僅如此，鈦

。人工肺關鍵部位使用的微孔鈦片作為氣體擴散元件將氧氣擴散到體外循環的病人血液中，將靜脈血變成動脈血。3.5 面部治療

當人體面部組織遭到嚴重破壞時，局部組織修復需要用外科植入件進行。鈦合金具有良好生物相容性和所需強度，因此，是人體面部組織修復的理想材料。純鈦網作為骨頭托架已用于顆骨再造手術3.6手術器械

鈦醫療器械具有良好的抗腐蝕能力，反復的清洗、消毒表面質量不受影響；無磁性，能夠排除對微小、敏感植入電子器械的破壞威脅；質輕、用來替代不銹鋼重量大為減輕，使醫生操作過程中更加靈活，降低醫生的疲勞程度。因此，目前已用來制作手術刀片、止血鉗、剪刀、電動骨鉆、鑷子等。

[9]

[15]。

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