材料概论第章 生物材料

韩国“美女”都是人造的？

据韩国《体育朝鲜》报报道日本著名女性周刊杂志《女性SEVEN》表示：“最近在日本引起轰动的韩国女明星大部分都做过整容手术”，并拿出著名演员的过去的照片与现在对比，提出了进行整容手术的疑惑。《女性SEVEN》把矛头指向了目前在日本人气极旺的《冬季恋歌》，表示：“两名女主人公都做过整容手术。”

该杂志拿出《冬季恋歌》的女主人公崔智友1998年的照片和朴松美2002年的照片，与现在对比后表示：“完全不一样。”针对裴勇俊主演的《丑闻》，该杂志还拿出李美淑1978年的照片和全度妍2001年的照片，并对2人也提出了质疑。

此外，该杂志还拿出目前在日本很红的尹孙河1995年的照片进行比较，并主张：“可以看出她为变漂亮而所做出的努力。”

《女性SEVEN》分析说：“韩国人非常看中外表，只要外表美丽，谁都可以在互联网上有拥护者俱乐部。因此，为了保持美女的地位，即使顶级美女也不能满足现状。”

该杂志还援引最近出版关于韩国的书籍的自由撰稿人的话说：“韩国女性对美貌的执著达到非常惊人的程度，有的父母还给女儿做整容手术，当作考上大学的礼物。”

演艺界人士分析说，虽然这种气氛看起来是在讽刺韩国，但实际是为了牵制越来越多的进入日本的韩国明星。

日本的演艺界人士表示，最近，部分媒体试图要打垮裴勇俊。这次《女性SEVEN》的矛头也是指向裴勇俊主演的《冬季恋歌》和《丑闻》的，因此，今后有可能出现争议。问题平时接触到哪些生物材料？生物材料有哪些要求？常见的生物材料分类有哪些？常见的生物材料优缺点？第9章生物材料

9.1概述9.2硬组织相容性材料9.3软组织相容性材料9.4血液相容性材料9.5生物降解材料

生物材料(biomaterials)：

用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料，又称生物医用材料。生物材料是材料科学领域中正在发展的多种学科相互交叉渗透的领域，其研究内容涉及材料科学、生命科学、化学、生物学、解剖学、病理学、临床医学、药物学等学科，同时还涉及工程技术和管理学科的范畴。9.1概述

生物材料正在挽救和维持世界上成千上万血管患者的生命；正广泛用于伤残人肢体形态和功能的恢复；正在计划生育、控制人口、提高人们健康水平方面发挥巨大作用。如图9－1。

注：生物材料不是药物，其治疗途径是以生物机体直接结合和相互作用为基本特征的。生物材料发展简史

（历史上、近代、现代）生物材料分类

（属性、功能、来源、使用）

生物材料的使用要求

（宿主反应、材料反应、生物相容性）

本小节主要内容一、生物医学材料发展简史古代（利用天然物质和材料治病）

公元前5000年，黄金修复失牙；

公元前3500年，古埃及，棉花纤维、马鬃等缝合伤口； 公元前2500年，中国、埃及，假手、假鼻、假耳等人工假体；隋末唐初，银膏补牙----成分是银、锡、汞，与现代牙齿填充材料汞合金类似。

近代：

最先应用于临床实践的金属材料是金、银、铂等贵重金属。（良好的化学稳定性和易加工性） 1829年，通过多种金属的系统动物实验，得出：金属铂对机体组织刺激性最小；1851年发明天然橡胶的硫化方法后，开始利用天然高分子硬橡木制作人工牙托和颚骨进行临床治疗；1892年，用硫酸钙填充骨缺损，这是陶瓷材料植入人体的最早实例。现代：生物医学材料取得实质性进展开始于20世纪20年代不锈钢： 1926年，含18%铬和8%镍首先用于骨科治疗，随后用于口腔科； 1934年，研制出高铬低镍单相组织的AISI302和304，在体内生理环境下的耐腐蚀性显著提高；1952年，开发出耐蚀性更好的AISI316不锈钢，并逐渐取代AISI302； 60年代，为了解决不锈钢的晶间腐蚀问题，又研制出超低碳不锈钢AISI316L和317L。

钴镍合金： 铸造钴镍合金首先在口腔中得到应用； 20世纪30年代末又被应用于制作接骨板、骨钉等内固定器械； 50年代成功制成人工髋关节； 60年代为了提高力学性能，研制出锻造钴铬钨镍合金和锻造钴铬钼合金，并应用于临床； 70年代为了改善钴基合金抗疲劳性能，研制出锻造钴铬钼钨铁合金和具有多相组织的MP35N钴铬钼镍合金，应用于临床。生物陶陶瓷：：从60年代代初开开始应应用于于生物物材料料。多多晶氧氧化铝铝陶瓷瓷----低温温各向向同性性碳----生生物玻玻璃----羟羟基磷磷灰石石（生生物活活性陶陶瓷））----生物物陶瓷瓷复合合材料料----引入入活体体细胞胞或生生长因因子的的生物物陶瓷瓷构架架；医用高高分子子：开始于于50年代代有机机硅聚聚物的的发展展。有有机硅硅聚合合物----聚聚甲基基丙烯烯酸甲甲脂（（骨水水泥））----医用用高分分子材材料大大发展展，制制作了了人工工心瓣瓣膜、、人工工血管管、人人工骨骨、手手术缝缝合线线等。。90年年代以以后，，借助助于生生物技技术和和基因因工程程的发发展，，由无无生物物存活活性材材料扩扩展到到具有有生物物学功功能的的材料料领域域，其其基本本特征征是具具有促促进细细胞分分化、、增殖殖、诱诱导组组织再再生、、参与与生命命活动动等功功能。。二、生生物材材料分分类按材料料属性性分类类按材料料功能能分类类按材料料来源源分类类按使用用部位位分类类按材料料与生生体间间的相相互作作用分分类1.按按材料料属性性分类类：：a.医用金金属材材料：包括不不锈钢钢、钴钴基合合金，，钛及及合金金等，，广泛泛应用用于人人工假假体、、人工工关节节、医医疗器器械等等。b.医用无无机材材料：主要是是生物物陶瓷瓷。分分为惰性生物陶陶瓷，，如氧氧化铝铝生物物陶瓷瓷；表表面生生物活性陶瓷，，如磷磷酸钙钙基生生物陶陶瓷；；可降解解生物陶陶瓷，，如ββ-磷酸三三钙陶陶瓷等等。c.医用高高分子子材料料：根据来来源分分为天然的和合成的，天天然的的如多多糖类类、蛋蛋白类类，合合成的的聚氨氨酯、、聚乙乙烯、、聚乳乳酸、、聚四四氟乙乙烯等等，用用于人人体器器官、、组织织、关关节、、药物物载体体等。。d.医用复复合材材料：不同种种材料料的混混合或或结合合，克克服单单一材材料的的缺点点，可可获得得性能更更优的材料料。2.按按材料料的功功能分分类：：a.硬组织织相容容性材材料：主要用用于生生物机机体的的关节节、牙牙齿及及其他他骨组组织b.软组织织相容容性材材料：主要用用于人人工皮皮肤、、人工工气管管、人人工食食道等等c.血液相相容性性材料料：主要用用于人人工血血管、、人工工心脏脏、血血浆分分离膜膜、血血液灌灌流用用吸附附剂、、细胞胞培养养基材材等d.生物降降解材材料：主要用用于吸吸收型型缝合合线、、药物物载体体、愈愈合材材料、、粘合合剂以以及组组织缺缺损用用修复复材料料。3.按按材料料来源源分类类：a.自自体组组织如如人体体听骨骨、血血管等等替代代组织织b.同同种异异体器器官及及组织织如如不不同人人体之之间的的器官官移植植c.异异种器器官及及组织织如如动动物骨骨、肾肾替换换人体体器官官d.天天然生生物材材料如如动物物骨胶胶原、、甲壳壳素、、珊瑚瑚等e.人人工合合成材材料如如各种种人工工合成成的新新型材材料4.按按使用用部位位分类类：a.硬硬组织织材料料骨骨、、牙齿齿用材材料b.软软组织织材料料软软骨骨、脏脏器用用材料料c.心心血管管材料料心心血血管以以及导导管材材料d.血血液液代代用用材材料料人人工工红红血血球球、、血血浆浆等等e.分分离离、、过过滤滤、、透透析析膜膜材材料料血血液液净净化化、、肾肾透透析析以以及及人人工工肺肺气气体体透透过过材材料料等等5.按按材材料料与与生生体体间间的的相相互互作作用用性性质质分分类类（1））生生物物惰惰性性材材料料————第第一一代代生生物物材材料料（2））生生物物活活性性材材料料和和可可降降解解生生物物材材料料————第第二二代代生生物物材材料料（3））细细胞胞与与基基因因活活性性生生物物材材料料————第第三三代代生生物物材材料料三、、生生物物材材料料的的使使用用要要求求任何何一一种种生生物物材材料料，，除除了了应应具具有有必必要要的的理理化化性性能能外外，，还还需需要要满满足足在在生生理理环环境境下下工工作作的的生生物物学学要要求求，，即即有有良良好好的的生生物物相相容容性性。。这这也也是是生生物物材材料料区区别别于于其其他他材材料料的的基基本本特特征征。。对生生物物材材料料的的要要求求是是：：⑴对于于人人体体组组织织无无刺刺激激性性，，无无毒毒副副作作用用，，无无致致癌癌性性。⑵接触触人人体体各各种种体体液液（（唾唾液液、、淋淋巴巴液液、、血血液液））时时，，应应有有良良好好的的耐耐蚀蚀性性。。唾液液、、血血液液、、间间质质液液都都是是以以Clˉˉ、、Na+、K+离子子为为主主的的电电解解质质溶溶液液，，生生物物材材料料在在这这种种溶溶液液中中应应不不发发生生反反应应、、腐腐蚀蚀和和变变质质。。玻璃钢人工颅盖骨高分子与钛合金人造髋骨⑶具有有必必要要的的强强度度、、耐耐磨磨性性和和耐耐疲疲劳劳性性能能。。如髋髋关关节节在在静静止止状状态态承承受受体体重重的的二二分分之之一一，，水水平平步步行行时时承承受受的的重重量量为为静静止止时时的的3.3倍倍，，而而跑跑步步时时则则为为4倍倍以以上上。。此此外外,每每步步行行一一公公里里大大约约活活动动1000次次，，按按照照一一般般的的生生活活情情况况,每每年年大大约约承承受受1××106~3××106次重重复复负负荷荷的的作作用用。。⑷与生生物物体体组组织织、、与与血血液液有有相相容容性性不会会引引起起凝凝血血，，与与软软硬硬组组织织有有良良好好的的粘粘接接性性，，不不会会产产生生吸吸收收物物和和沉沉淀淀物物。。Ti-O薄膜表面血小板的形态(好)Ti-O薄膜表面血小板的形态(差)⑸耐耐灭灭菌菌消消毒毒性性能能生物物医医学学材材料料及及其其制制品品需需经经过过消消毒毒后后方方可可使使用用，，因因此此要要求求材材料料具具有有良良好好的的耐耐灭灭菌菌消消毒毒性性能能。。常用用的的灭灭菌菌消消毒毒方方法法有有：：高高温温高高压压蒸蒸气气消消毒毒、、化化学学消消毒毒灭灭菌菌、、辐辐射射灭灭菌菌、、紫紫外外线线或或激激光光灭灭菌菌、、等等离离子子体体灭灭菌菌。。在在实实践践中中常常需需要要根根据据具具体体情情况况选选用用合合适适的的灭灭菌菌方方法法，，以以达达到到安安全全使使用用的的目目的的。。9.2硬硬组组织织材材料料硬组组织织材材料料有有人人造造骨骨、、人人造造关关节节、、假假牙牙等等。。人工工髋髋关关节节是是临临床床应应用用比比较较成成功功的的一一种种。。其其中中髋髋臼臼用用高高分分子子量量聚聚乙乙烯烯制制成成，，股股骨骨多多为为金金属属制制品品。。这这种种塑塑料料与与金金属属的的配配合合，，使使其其耐耐磨磨性性较较金金属属与与金金属属的的配配合合强强10倍倍。。常用用的的硬硬组组织织替替代代材材料料生物物金金属属材材料料生物物陶陶瓷瓷材材料料人工工关关节节一、、生生物物金金属属材材料料金属属材材料料虽虽种种类类很很多多，，但但能能在在人人体体生生理理环环境境条条件件下下长长期安安全全服服役役的的却却不不多多。。经经过过长长期期研研究究和和临临床床筛筛选选而而得得到到广广泛泛应应用用的的金金属属材材料料主主要要有有不锈锈钢钢、、钴钴基基合合金金、、钛钛及及其其合合金金、、形形状状记记忆忆合合金金和和贵贵金金属属，此此外外还还有有钽、、铌铌、、锆锆和和磁磁性性合合金金等。。1、、不不锈锈钢钢不锈锈钢钢成成本本低低，，但但在在体体内内有有腐腐蚀蚀和和组组织织反反应应等等,不不锈锈钢钢中中添添加加Mo可可克克服服铬铬钝钝化化膜膜在在氧氧化化环环境境中中耐耐腐腐蚀蚀性性能能,如如加加Mo的的316、、317。。降降低低碳碳含含量量，，如如使使用用超超低低碳碳不锈钢骨钉的316L可可防防止止晶晶间间腐腐蚀蚀.常常用用来来制制作作各各种种人人工工关关节节和和骨骨折折内内固固定定器器、、截截骨骨连连接接器器等等，，也也用用于于牙牙科科等等各各种种器器件件制制造造。。2、、钴钴基基合合金金加Mo的的钴钴基基合合金金，，已已用用于于生生物物体体中中。例例如如Co-Cr-Ni-Fe-Mo合合金金用用在在牙牙科科和和整整形形外外科科，，这这种种合合金金的的耐耐腐腐蚀蚀性性是是一一般般不不锈锈钢钢如如316的的40倍倍。。钴基基铬铬钼钼合合金金的的生生物物相容容性性超超过过铁铁铬铬镍镍和和钴钴铬铬合合金金。钴基基合合金金的的耐耐磨磨性性是是所所有有医医用用金金属属材材料料中中最最好好的的，，与与不不锈锈钢钢相相比比，，更更适适于于制制造造体体内内承承载载苛苛刻刻的的长长期期植植入入件件.CoCrMo合金制股骨帽3、钛与与钛合金金这类合金金强度不不如钴合合金,但但耐腐蚀蚀性好，，与人体体组织反反应很弱弱，钛合合金的密密度小，，弹性模量低，，接近于天天然骨。。广泛用于于制作各各种人工工关节、接骨板、、骨螺钉钉与骨折折固定针针等，也也用于制制作牙根根种植体体等，呈呈现出良良好的耐耐疲劳性性能。二、生物物陶瓷材材料生物陶瓷瓷材料在在生物体体内极为为稳定，，与生物物组织有有良好的的亲和性性，特别别适于作作人体硬硬组织如如骨和齿齿的替换换修补材材料，能能与人体体骨生长长在一起起，形成成化学结结合。生物陶瓷中耳通气引流管磷酸钙陶陶瓷这种陶瓷瓷的主要要性质是是具有生生物降解解性，并并能被人人体吸收收，羟基磷灰灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是骨组组织与牙牙组织的的无机组组成部分分，它的的单位晶晶胞与人人体骨组组织相同同,但其其性脆、、强度不不高，不不能直接接用于承承受载荷荷大的种种植体。羟基磷灰灰石具有有非常好好的生物物活性，，可用于于低载荷荷多孔种种植体，，当人骨骨组织长长入羟基基磷灰石石孔洞中中时，可可起到加加强作用用。生物陶瓷人工听小骨假体羟基磷灰灰石与聚聚合物复复合用于于人造骨骨，效果果更好，已羟基磷灰石生物活性陶瓷人工骨羟基磷灰石覆盖钛合金假牙有聚乙烯烯与它复复合的材材料。羟基磷灰灰石作为为金属种种植体表表面涂层层，能大大大提高高人体骨骨长入孔孔洞的速速度。采用高纯纯氧化铝铝生物陶陶瓷制备备关节头头，无钒钒钛合金金制备关关节柄，，并在柄柄部涂覆覆生物活活性陶瓷瓷涂层，，有效地地解决了了人工关关节易磨磨损、生生物相容容性不佳佳、松动动、下沉沉等问题题，提高高了其使使用寿命命。采用羟基基磷灰石石和聚-DL-乳酸制制备成可可吸收内内固定材材料，抗抗弯强度度≥120MPa，植植入体内内无需二二次手术术取出，，对组织织无刺激激，能被被人体完完全吸收收，最终终代谢为为二氧化化碳、水水、钙和和磷矿物物质排出出体外，，部分钙钙和磷参参与成骨骨，无任任何毒副副作用。。适用于于人体松松质骨骨骨折、截截骨术和和关节融融合术的的骨块（（段）固固定。图9-4人工听小小骨氧化铝听听小骨系系统提高高听力的的能力在在音频大大于2000Hz时开始出出现较大大的衰减减，而羟羟基磷灰灰石听小小骨系统统一般在在4000Hz以上才开开始明显显的衰减减。采用增强强含微孔孔羟基磷磷灰石(HA)陶瓷制制成人工工听小骨骨假体，，在语言言频率范范围，平平均提高高病人的的听力20-30dB，在特特定语言言频率范范围提高高45～～60dB。ＨＡ制备备中耳通通气引流流管，界界面润湿湿角小，，毛细管管力大，，引流效效果好，，适用于于分泌性中中耳炎患患者。置管后后患者鼓鼓膜多自自行愈合合，且能能明显改改善听力力，是一一种较为为理想的的通气引引流管。。（三）人人工工关节1890年，Gluck首先先应用象象牙制造造下颌关关节；1938年，Wiles用不不锈钢作作髋臼与与股骨头头；而后后Moor开展展了人工工股骨节节置换术术；1940年年Wder兄弟弟用合成成树脂制制造人工工关节；；1951年开始始全髋人人工关节节置换术术。1952年年Habowsh用固固定牙的的丙烯酸酸脂固定定人工髓髓关节，，由此合合成树脂脂开始用用于人工工关节与与骨的结结合。1958年Charnhey根据重重体环境境滑润理理论，用用聚四氟氟乙烯髋髋臼和金金属股骨骨头制成成低磨擦擦的人工工关节，，接着在在1962年，，Charnley把把高密度度聚乙烯烯髋臼和和直径为为22毫毫米的金金属股骨骨头组成成全髋人人工关节节，并用用骨水泥泥（甲基基丙烯酸酸脂）固固定，获获得较满满意的效效果。自自此，人人工关节节置换术术进入实实际应用用的新阶阶段。迄今已研研制出膝膝、髋、、肘、肩肩、指、、趾关节节假体用用于临床床。欧美等发发达国家家每年仅仅全髋置置换已超超过80万例.我我国人工工关节置置换术达达25万例例。髋关节人工髋关关节磨损病因因无菌松动动是人工关关节置换换术后最最常见的的并发症症和最终终失效的的主要因因素。磨损产物物—磨屑屑是导致无无菌松动动的原因因。人工关节节长期使使用后，，一方面面磨损后后影响置置换关节节的装配配性能；；更重要要的是产产生大量量磨屑，，其中较较小的磨磨屑被组组织细胞胞吞噬，，较大的的磨屑被被组织细细胞包绕绕。从而而使组织织细胞激激活，并并分泌大大量溶滑性因因子，引起骨骨溶解，，导致人人工关节节松动。。而松动动的人工工关节又又加重了了磨损，，产生更更多的磨磨屑，形形成恶性循环环，最终使使置换关关节失效效。9.3软组织相相容性材材料主要用于于人工皮皮肤、人人工气管管、人工工食道等等本节主要要介绍人人工皮肤肤人工皮肤肤Polymerscanbeusedtocreateartificialskinthatcanfacilitatethehealingofwounds,especiallyforburn-victims.Ahistologicalsectionthroughartificialskin.在胶原蛋白所做成的模皮上植入皮肤細胞，於体外培养后得到皮肤临床应用用的人工工皮肤人工皮肤人工皮的的种类很很多，临床效果果比较好好的是复复合层人人工皮，，其内层层为网状状聚氨酯酯海绵，能吸收收创面体体液并促促使渗出出的血液液凝固，，外层是微微孔聚丙丙烯薄膜膜，能透过过气体和和水汽，，细菌不不能进入入，这种种人工皮皮来源广广、无抗抗原性，，缺点是是弹性差差。水凝胶类类人工皮皮又称冻冻胶，是是亲水性性聚合物物或水溶溶胀性聚聚合物，，其粘附附性能较较好。例如,氧氧化乙烯烯-氧化化丙烯的的共聚物物凝胶可可先制成成溶液；；将溶液液涂在创创面上于于人造皮肤体温下固固化为人人工皮。。这种凝凝胶含水水量达80%，，能帮助助维持体体液平衡衡，加入入消炎药药和维生生素等药药物后还还能促进进创面愈愈合。发展：随着组织织工程学学科的出出现和发发展，人人工皮肤肤的研究究从原来来单纯的的创伤敷敷料和人人工皮肤肤向活性性人工皮皮肤的方方向发展展。活性性人工皮皮肤不仅仅包覆在在创伤表表面，保保护创面面，防毒毒杀毒，，促进皮皮肤的恢恢复和生生长，而而且组织织支架材材料中的的活性细胞胞能诱导分分化细胞胞，使活活性人工工皮肤能能完全永永久地代代替已损损伤和丧丧失的皮皮肤。现在，已已研究出出可以永永久替代代人皮肤肤的活性性人工皮皮肤，并并已应用用到临床床。国家““863””高科科技计计划的的丝蛋蛋白人人工皮皮肤研研制成成功2003.10.3115:15被列入入国家家“863”高高科技技计划划的丝蛋白白人工工皮肤肤，经苏州大大学和和上海海第二二医科科大学学附属属瑞金金医院院科研人人员的的联合合攻关关研制制成功功，并并于近近日通通过省省科技技厅组组织的的国内内外专专家鉴鉴定。。丝蛋白白人工工皮肤肤采用用组织织工程程这一一高新新科技技原理理，以以天然然蚕丝丝蛋白白为主主要原原料研研制而而成，，通过过将种种子细细胞（（表皮皮细胞胞）播播种在在人工工真皮皮上，，经体体外培培养后后，““生长长”出出一种种新皮皮肤。。随随着着医学学发展展，人人们相相信不不久的的将来来，人人工皮皮肤便便可像像机器器零件件一样样，摆摆在““商店店”的的柜台台上，，用来来更换换损坏坏的皮皮肤组组织。。日本东东京大大学生生产技技术研研究所所日前前开发发出柔柔软的的电子子人工工皮肤肤。主主要面面向机机器人人等领领域。。“灵灵敏度度有望望接近近于人人的皮皮肤””（东东京大大学））。大大约有有1000个痛痛点的的人造造皮肤肤，具具有压压感的的基本本反应应。9.4血血液液相容容性材材料血液相相容性性材料料人工心心脏人工心心脏瓣瓣膜（一））血液液相容容性材材料血液相相容性性材料料具有有微相相分离离结构构和表表面接接枝亲亲水性性链段段或基基团，，表现现出良良好的的血液液相容容性。。主要包包括聚氨酯酯／聚聚二甲甲基硅硅氧烷烷、聚聚苯乙乙烯／／聚甲甲基丙丙烯酸酸羟乙乙酯、、含聚聚氧乙乙烯链链的聚聚合物物、肝肝素化化材料料、尿尿酶固固定化化材料料、骨骨胶原原材料料等。。主要应应用于于人工血血管、、人工工心脏脏、血血浆分分离膜膜、血血液灌灌流用用吸附附剂、、细胞胞培养养基材材等。。（二））人工工心脏脏人工心心脏是是推动动血液液循环环,完完全替替代或或部分分替代代人体体心脏脏功能能的机机械心心脏。。在人人体心心脏因因疾患患而严严重衰衰竭时时，植植入人人工心心脏暂暂时辅辅助或或永久久替代代人体体心脏脏的功功能，，推动动血液液循环环。人工心脏人工心心脏无线人工心脏植入病人体内的完整人工心脏1957年年，威威廉··科尔尔夫制制造了了第一一个人人工肾肾脏。。植入入狗的的身体体里，，一个个半小小时后后狗就就死了了。罗伯特特·亚亚尔维维克在1970年研制制出了了另一一个人人工心心脏““亚尔维维克7”。。用玻玻璃纤纤维和和聚氨氨酯制制成，，用压压缩空空气驱驱动血血液流流向全全身。。亚尔尔维克克将人人工心心脏在在几头头小牛牛身上上做了了试验验，但但因为为这个个人工工心脏脏不能能伴随随着小小牛的的生长长而生生长。。大约约66天后后所有有的小小牛都都死了了。这这个心心脏可可以跳跳动30亿亿次。。1982年美国国犹太太大学学医学学中心心Devries首次为为6l岁患严严重心心脏衰衰竭的的克拉拉克先先生成成功地地进行行了人人工心心脏移移植。。靠这这颗重重300g的Jarvik-7型人人工工心心脏脏，，他他生生活活了了112天，，成成为为世世界界医医学学史史上上的的一一个个重重要要的的里里程程碑碑。。借助助一一个个新新的的心心脏脏，，威威廉廉··施施罗罗德德活活了了20个个月月，，是是当当时时植植入入人人工工心心脏脏的的人人中中活活得得最最长长的的一一个个。。然然而而，，当当人人们们从从电电视视看看到到施施罗罗德德遭遭受受了了如如此此巨巨大大的的痛痛苦苦时时，，他他们们被被震震惊惊了了。。人人工工心心脏脏随随后后在在美美国国被被禁禁止止使使用用。。

2003.8.30.，，美美国国肯肯塔塔基基州州路路易易斯斯维维尔尔的的犹犹太太医医院院公公布布了了一一张张世世界界上上第第一一个个接接受受全全植植入入式式人人工工心心脏脏移移植植手手术术的的病病人人罗罗伯伯特特··图图尔尔斯斯的的最最新新照照片片。。目目前前图图尔尔斯斯状状况况良良好好，，他他常常常常走走出出病病房房，，进进行行短短距距离离散散步步。。医医护护人人员员准准备备举举行行一一个个小小型型的的派派对对，，庆庆祝祝他他顺顺利利度度过过术术后后60天天。。﹕「「最最重重要要的的是是要要适适应应没没有有心心跳跳的的日日子子。。唯唯一一能能听听到到的的是是马马达达的的声声音音，，不不用用听听筒筒也也听听得得到到，，这这让让我我感感到到自自己己仍仍生生存存。。」」人工工心心脏脏的的关关键键是是血泵泵，血血泵泵材材料料的的种种类类和和性性能能决决定定其其使使用用寿寿命命：：无毒毒、、无无菌菌、、无无热热源源、、不不致致敏敏、、不不致致畸畸变变、、不不致致癌癌、、优优异异的的耐耐曲曲挠挠性性能能、、耐耐疲疲劳劳强强度度和和抗抗血血栓栓性性。。临床床应应用用以以聚氨氨酯酯材材料料为主主。。但聚聚氨氨酯酯长长期期植植入入后后血血液液中中钙沉积易引引起泵体损损伤的问题尚未未得到彻底底的解决。。目前，组组织工程正正在研究使使用仿生材材料解决这这一问题。。（三）人工工心脏瓣膜膜据1992年数据，，世界上每每年约进行行十万例人人工心脏瓣瓣膜置换术术，需求市市场正以每每年6.9%的速度度增长。在在我国，心心脏瓣膜疾疾病约占心心血管疾病病患者的30%，，据统计我我国每年有有十万以上上危重病人人必须施行行人工心脏脏瓣膜置换换术以挽救救生命。心脏瓣膜是是左心室内内与主动脉脉之间的一一个重要器器官，正常常时承担““单向阀门门”的功能能，只允许许血流朝规规定的方向向流动，阻阻止血液回回流，并有有足够大小小的口径，，使血液通通过时无阻阻力。若瓣瓣膜发生炎炎症或先天天发育不全全或退行性性病变，瓣瓣膜口径会会缩小或关关闭不全，，血流通过过瓣口时就就会受阻或或形成返流流，使心脏脏泵出血液液的效率降降低，负荷荷加重，严严重时导致致心衰，甚甚至死亡。。目前临床上上使用的人人造心脏瓣瓣膜主要分分生物瓣膜膜与机械瓣瓣膜两种。。生物瓣膜膜由于使用用寿命仅８８年至１００年左右，，一般较少少使用。临临床中使用用较多的是是机械性瓣瓣膜。低温各向同同性热解碳碳（简称热解解碳）自七七十年代末末应用于人人工心脏瓣瓣膜以来，，一直是国国际公认的的抗凝血性性最好的材材料，但是是其制作的的全热解碳碳双叶机械械瓣的血液液相容性仍仍显不足，，不能完全全满足临床床性能要求求。西南交通大大学材料系系生物材料料研究室进进行了Ti-O系系人工心脏瓣瓣膜材料的的合成及优优化，成功功研究出了了血液相容容性显著优优于热解碳碳且具有优优异的力学学耐久性的的新型人工工心脏瓣膜膜材料。可可拓展应用用于其他人人工器官（（如：血管管内支撑，，人工心脏脏，左心辅辅助泵等））介入导管表面改性单单叶心脏瓣瓣膜表面改性的的心脏瓣膜膜的瓣环没有改性的的瓣环（表表面形成血血栓）9.5生生物降解解材料生物降解支支架（β-磷酸三钙）纳米药物载载体（纳米药、纳纳米磁性颗颗粒）生物降解材材料：是一类在生生物机体中中，在体液液及其酸、、核酸作用用下，材料料不断降解解被机体吸收，或排出体外，最终终所植入的的材料完全被新生生组织取代代的天然或合合成的生物物医用材料料。包括β-磷酸三钙、、硫酸钙生生物陶瓷和和聚氨基酸、、聚酯、甲甲壳素、骨骨胶原／明明胶等高分分子材料。。一、生物降降解支架生物可吸收收陶瓷材料料，植入骨骨组织后，，材料通过过体液溶解解吸收或被被代谢系统统排出体外外，最终使使缺损的部部位完全被被新生的骨骨组织所取取代，而植植入的生物物可降解材材料只起到到临时支架架作用。主要构成：：β-磷酸三钙和和硫酸钙生生物陶瓷β-TCP多孔生物物陶瓷在体体内的降解解主要有两两个途径：：体液的溶溶解和细胞胞(主要是是破骨细胞胞和巨噬细细胞)的吞吞噬和吸收收。降解过程：：材料在体体液作用下下，粘结剂剂发生水解解，使材料料分离成颗颗粒、分子子或离子。。解体形成成的小颗粒粒不断被细细胞吞噬、、吸收，其其代谢产物物可参与新新骨形成，，从而完成成了由无生生命材料转转变为有生生命组织的的一部分的的过程。下图为β-TCP生物陶瓷瓷的体内降降解模型：：图9-5β-TCP陶瓷的体内内降解模型型清华大学教教授历时六六载研制纳纳米米人工骨投投入临床清华大学材材料系崔福福斋教授课课题组历时时6年多研研制成功““NB系列列纳米晶胶胶原基骨材材料”，它它与原有传传统人工骨骨材料的最最大区别在在于修复后后的骨头和和人体骨完完全一样，，不会在体体内留下植植入物。崔福斋教授授介绍说：：植入纳米米