生物医用材料的性质、应用及研究进展.ppt

生物医用材料性质、应用及研究进展Biomedical MaterialsProperties,applications and research progress2018.10目录contact1生物医用材料的性质3生物医用材料的研究进展2生物医用材料的应用5小结4生物医用材料的发展6参考文献01生物医用材料的性质Properties of biomedical materials01生物医用材料的性质Properties of biomedical materials生物医用材料是用生物医用材料是用来对生物体进行诊来对生物体进行诊断、治疗、修复或断、治疗、修复或替换其病损组织、替换其病损组织、器官或增进其功能器官或增进其功能的材料。的材料。生物材料的发展综合体现了材料学、生物学、医学等多个领域科学与工程技术的水平。同时，生物再生材料产业作为材料科学、生物技术、临床医学的前沿和重点发展领域，以及整个生物医学工程的基础，已发展为整个经济体系中最具活力的产业之一。医疗器械生物技术再生医学新材料01生物医用材料的性质Properties of biomedical materials足够的力学强度抗疲劳性能良好的光洁度有极好的耐腐蚀性能必须无毒无致癌性无过敏反应材料易于制造 价格适当01生物医用材料的性质Properties of biomedical materials生物医用材料严格满足如下要求l生物金属材料l生物医用陶瓷l生物高分子材料l生物复合材料l生物再生材料按性质01l人体自身组织l同种器官与组织l天然生物材料l异种同类器官与组织l合成材料按来源02l硬组织材料l软组织材料l心血管材料l血液代用材料按应用0301生物医用材料的性质Properties of biomedical materials分类02良好的稳定性和加工性能。因其价格较贵,广泛应用受到限制贵金属较硬富有弹性,可起到矫形或支撑作用.具有优良的生物相容性、耐腐蚀、耐磨性、无毒性形状记忆合金 无毒、质轻、强度高、生物相容性好纯钛和钛合金良好的耐腐蚀性能和综合力学性能,且加工工艺简便不锈钢 01生物医用材料的性质Properties of biomedical materials生物医用材料的特点02生物医用材料的应用Application of biomedical materials在生物医学材料中，金属材料应用最早，已有数百年的历史。唐代就用银汞合金（主要成份：汞、银、铜、锡、锌）来补牙。21302生物医用材料的应用Application of biomedical materials该材料是临床应用最广泛的承力植入材料，由于有较高的强度和韧性，已成为骨和牙齿等硬组织修复和替换、心血管和软组织修复以及人工器官制造的主要材料。在骨外科，用于制作各种骨折内固定器械和人工关节0102l人工关节和骨折内固定器械l心血管系统l各种眼科缝线、固定环、人工眼导线、眼眶填充等l人工耳导线不锈钢医用钴基合金和医用不锈钢是医用金属材料中应用最广泛的两类材料。相对不锈钢而言，前者更适合于制造体内承载苛刻、耐磨性要求较高的长期植入件。其品种主要有各类人工关节及整形外科植入器械。在心脏外科、齿科等领域均有应用，详见医用不锈钢医用钴基合金02生物医用材料的应用Application of biomedical materials030403生物医用材料的应用Application of biomedical materialsl在骨外科，用于制作各种骨折内固定器械和人工关节。l在颅脑外科，微孔钛网可修复损坏的头盖骨和硬膜，能有效保护脑髓液系统。l在口腔及额面外科，纯钛网作为骨头托架已用于颚骨再造手术，制作义齿、牙床、托环、牙桥和牙冠等，l在口腔整畸、口腔种植等领域也有良好的临床效果。钛和钛合金l医用钽钽植入骨内能与周围生成的新骨直接接触l医用铂用铂及其合金制造的微探针广泛用于人体神经系统的各种植入性检测和修复用电子装置，心脏起搏器等lNi-Ti合金在整形外科中NiTi形状记忆合金用于制作脊椎侧弯症矫形器械、人工颈椎椎间关节、颅骨板、接骨板、髓内钉、关节接头等。在口腔科中用作齿列矫正用唇弓丝、齿冠、托环、颌骨固定其他金属03生物医用材料的应用Application of biomedical materials03生物医用材料的研究进展Research progress of biomedical materials从金属植入材料的研究现状来看，纯钛及其钛合金具有其它材料无可比拟的优越性，特别是近些年发展起来的新型-钛合金。因此，开发研究更适合临床应用的新型钛合金不失为人体用金属植入材料的一个主要发展方向。生物医用材料的研究进展03生物医用材料的研究进展Research progress of biomedical materials钛合金人造骨据报道，世界上每年有近千吨医用型钛及钛合金材料用于制造人体植入物，其中 80%的是Ti-6Al-4V钛合金。0103生物医用材料的研究进展Research progress of biomedical materials未证明 Ti-6Al-4V钛合金制品在人体中的危害作用，从综合性能、良好的变形加工与价格定位上看，Ti-6Al-4V合金仍然是至今为止最理想的人体植入物金属材料。04随着医用型 Ti-6Al-4V钛合金应用发展，开发出具有高断裂韧性，低裂纹扩展的低间隙元素型Ti-6Al-4V ELI钛合金。02材料学界专家积极开发无铝、钒的新型钛合金，如：Ti-13Nb-13Zr钛合金（ASTM F1713-1996）、Ti-12Nb-6Zr-2Fe钛合金（ASTM F1813-1996）、Ti-5Al-2.5Fe钛合金、Ti-6Al-7Nb钛合金0303生物医用材料的研究进展Research progress of biomedical materials术后6个月，钛人工骨完全吸收，骨折愈合，患者左上臂活动恢复正常03生物医用材料的研究进展Research progress of biomedical materials科研立项04生物医用材料的发展Development of biomedical materials2016年全球医械市场销售为3,870亿美元，相较2015年3,710亿美元，增加了4.3%。预计2022年将会达到5,220亿美元，增幅达到5.1%04生物医用材料的发展Development of biomedical materials2015201620172022300400450500371387403522350billion(美元)全球医疗器械市场规模20151420亿元20161730亿元1954亿元根据中经视野预计3443亿元2017202204生物医用材料的发展Development of biomedical materials中国生物医用材料市场规模l畜牧业l化学试剂上游l医院l整形美容机构下游l生物再生材料及其医学产品生物再生材料04生物医用材料的发展Development of biomedical materials生物再生材料的产业链01020304提升新兴产业支撑作用，支持包括生物技术在内的新兴产业发展壮大；培育发展战略性产业，加快发展合成生物和再生医学技术；推动战略前沿领域创新突破，加快突破包括生物医药在内的战略前沿领域的核心技术。“十三五”规划（2016年）提出要加快组织器官修复和替代材料及植介入医疗器械产品创新和产业化。“十三五”国家战略性新兴产业发展规划（2016年）加速新材料技术应用，针对心脏科、骨科、眼科、耳鼻喉科等临床治疗需求，继续加快植入型心率转复除颤器、可降解支架、人工瓣膜、骨及周围神经等修复材料等植介入医疗器械新产品的创新及产业化。针对器官修复等新技术的发展需求，推动生物技术与新材料技术的融合，加速仿生医学、再生医学和组织工程技术的发展。“十三五”生物产业规划（2016年）将“植介入生物医用材料及服务”列为战略性新型产业重点产品和服务。战略性新兴产业重点产品和服务指导目录（2016年）04生物医用材料的发展Development of biomedical materials政策大力支持05生物医用材料方面，以组织替代、功能修复、智能调控为方向，加快3D生物打印、材料表现生物功能化及改性、新一代生物材料检验评价方法等关键技术突破，重点布局科组织诱导生物医用材料、组织工程植介入医疗器械、人工器官等重大战略性产品，提高医用级基础原材料的标准，构建新一代生物医用材料产品创新链。“十三五”国家科技创新规划（2016年）10.4%11.6%14.9%2002年随着生活水平的提高和医疗条件的改善，世界各国目前共同面临人口老龄化问题，我国老龄化问题尤为严重。2002年我国老年人抚养比率从10.4%上升到2016年的14.9%，这意味着每7名年轻人就需要抚养一名老年人。2009年2016年04生物医用材料的发展Development of biomedical materials人口老龄化日趋严重进一步促进行业发展步伐近年来，在政策扶持下，我国新材料产业发展迅速，对实施创新驱动发展战略起到了积极作用。为了深度探讨我国新材料产业最新政策、发展现状和趋势，分享最新技术平台的发展信息，并结合最新趋势进行交流，产业研究院已经于今年的3月29日，在广州银行大厦主办首届中国新材料产业高峰论坛04生物医用材料的发展Development of biomedical materials05小结Summary02较硬富有弹性,可起到矫形或支撑作用结构有生物相容性，足够的力学强度，抗疲劳性能，耐腐蚀性能,无磁性，无毒、无致癌性与过敏反应性能纯钛和钛合金及其他贵金属成分加工工艺简便但需精确，表面具有良好的光洁度，材料易于制造,价格适当制备加工05小结Summary06参考文献Reference05参考文献Reference1 崔占全，王昆林，吴润.金属学与热处理 M.北京：北京大学出版社，2010.参参 考考 文文 献献2 钱苗根.现代表面技术 M.北京：机械工业出版社，2016.3 中创产业研究院.生物医用材料行业：创造“再生”奇迹 D.搜狐科技，2018.4 赵长生.生物医用高分子材料 M.北京：化学工业出版社，2009.生命可贵，安全第一！谢谢聆听Thanks for listening