生物材料金属有哪些
A. 金属牙冠的材料有哪些种类有叫生物金属的吗是什么材料做的
一般有钴铬合金,镍铬合金,但这些金属属于贱金属,有些患者在使用后会出现牙龈吸收变色的问题
B. 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抄用材料被誉为第三代生物医用材料。镁是一种对人体温和的元素,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。
C. “生物金属”是什么金属
生物金属说的就是钛金属,钛是一种稀有金属,它具有无毒性且生物相容性好的优异性能,所以被称为“生物金属”。在生活中很多东西都是钛制的,比如锅具、杯子、手表、眼镜架等,性能优越。.
D. 生物医学材料有哪些
合成高分子材料(聚氨醋、聚醋、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物专及其他医用合成塑料和橡胶等属)、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)
E. 生物高分子材料有哪些
生物高分子材料也称为生物医学材料,是指以医疗为目的,用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学,生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、病理学、血液学等多种边缘学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗等)。
由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。
合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能,因而可以植入人体,部分或全部取代有关器官。因此,在现代医学领域得到了最为广泛的应用,成为现代医学的重要支柱材料。当前研究主要集中在外科置入件用高分子材料和生物降解及药物控制释放材料。
外科置入件用高分子材料耐生物老化,作为长期置入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易于加工成型,原料易得,便于消毒,受到人们普遍的关注,这类材料主要用于生物体软、硬组织修复体、人工器官、人工血管、接触镜、膜材、粘结剂和空腔制品诸方面。其特点是大多数不具有生物活性,与组织不易牢固结合,易导致毒性、过敏性等反应。不过作为承重的植入件用高分子材料还有许多方面的问题,目前研究主要集中在提高材料的对生物体的安全性;提高组织相容性和血液相容性;改善生物学性能,改善提高力学、机械、物理性能。在生物膜材料方面,属于线性高分子多糖结构的壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的衍生物,无毒、无抗原性,可在生物体内自行降解.壳聚糖膜有促进创面愈合的作用,具有良好通透性,且含有游离氨基,能结合酸分子,是天然多糖中唯一的碱性多糖。因而具有许多特殊的物理化学性质和生理功能,在医学生物材料上可作为人工肾膜和人造皮肤。
生物降解型医用高分子材料的主要成分是聚乳酸、聚乙烯醇及改性的天然多糖和蛋白质等,在临床上主要用于暂时执行替换组织和器官的功能,或作药物缓释系统和送达载体、可吸收性外科缝线、创伤敷料等。其特点是易降解,降解产物经代谢排出体外,对组织生长无影响,目前已成为医用高分子材料发展的方向。
高分子药物控制释放体系不仅能提高药效,简化给药方式,大大降低了药物的毒副作用,而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位,按设计的剂量,在需要的时间范围内以一定的速度在体内缓慢释放,而达到治疗某种疾病或调节生育的目的,比如高分子多肽或蛋白药物控制释放体系新的研究进展,为那些口服无效的多肽或蛋白药物的临床应用,展示了令人鼓舞的前景。
F. 我国常见的生物材料有哪几种
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,即用于取回代、修复活组答织的天然或人造材料。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。
G. 除了四氧化三铁,生物磁性材料有哪些
磁性材料从材质和结构上讲,分为金属及合金磁性材料和铁氧体磁性材料两大类,铁氧体磁性材料又分为多晶结构和单晶结构材料。
从应用功能上讲,磁性材料分为:永磁材料、软磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等等种类。软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料中既有金属材料又有铁氧体材料;而旋磁材料和高频软磁材料就只能是铁氧体材料了,因为金属在高频和微波频率下将产生巨大的涡流效应,导致金属磁性材料无法使用,而铁氧体的电阻率非常高,将有效的克服这一问题、得到广泛应用。
磁性材料从形态上讲。包括粉体材料、液体材料、块体材料、薄膜材料等。磁性材料的应用很广泛,可用于电声、电信、电表、电机中,还可作记忆元件、微波元件等。可用于记录语言、音乐、图像信息的磁带、计算机的磁性存储设备、乘客乘车的凭证和票价结算的磁性卡等。
1.永磁材料
一经外磁场磁化以后,即使在相当大的反向磁场作用下,仍能保持一部或大部原磁化方向的磁性。对这类材料的要求是剩余磁感应强度Br高,抗退磁能力强,磁能积(BH)大。相对于软磁材料而言,它亦称为硬磁材料。永磁材料有合金、铁氧体和金属间化合物三类。①合金类:包括铸造、烧结和可加工合金。铸造合金的主要品种有:AlNi(Co)、FeCr(Co)、FeCrMo、FeAlC、FeCo(V)(W);烧结合金有:Re-Co(Re代表稀土元素)、Re-Fe以及AlNi(Co)、FeCrCo等;可加工合金有:FeCrCo、PtCo、MnAlC、CuNiFe和AlMnAg等,后两种中BHC较低者亦称半永磁材料。②铁氧体类:主要成分为MO·6Fe203,M代表Ba、Sr、Pb或SrCa、LaCa等复合组分。③金属间化合物类:主要以MnBi为代表。根据使用的需要,永磁材料可有不同的结构和形态。有些材料还有各向同性和各向异性之别。
2.软磁材料
它的功能主要是导磁、电磁能量的转换与传输。因此,对这类材料要求有较高的磁导率和磁感应强度,同时磁滞回线的面积或磁损耗要小。与永磁材料相反,其Br和BHC越小越好,但饱和磁感应强度Bs则越大越好。软磁材料大体上可分为四类。①合金薄带或薄片:FeNi(Mo)、FeSi、FeAl等。②非晶态合金薄带:Fe基、C0基、FeNi基或FeNiCo基等配以适当的si、B、P和其他掺杂元素,又称磁性玻璃。③磁介质(铁粉芯):FeNi(Mo)、FeSiAl、羰基铁和铁氧体等粉料,经电绝缘介质包覆和粘合后按要求压制成形。④铁氧体:包括尖晶石型——MO·Fe203(M代表NiZn、MnZn、MgZn、Lil/2Fe1/2Zn、CaZn等),磁铅石型——Ba3Me2Fe24041(Me代表Co、Ni、Mg、Zn、Cu及其复合组分)。
3.矩磁材料和磁记录材料
主要用作信息记录、无接点开关、逻辑操作和信息放大。这种材料的特点是磁滞回线呈矩形。旋磁材料具有独特的微波磁性,如导磁率的张量特性、法拉第旋转、共振吸收、场移、相移、双折射和自旋波等效应。据此设计的器件主要用作微波能量的传输和转换,常用的有隔离器、环行器、滤波器、衰减器、相移器、词制器、开关、限幅器及延迟线等,还有尚在发展。
磁性材料的应用[3]
1.磁性材料在传统工业中的应用
其实我们的生活中处处都可见磁性材料,有时你遇到它或许会不知道那是什么东西,就像生活中的Fe_30_4一样,生活中随处可见的铁锈,但是你却不知道其实它就是一种天然的磁石。在我们传统的工业生产中,磁性材料的应用也是十分广泛的,甚至是随处可见。就像发电时要用到的发电机、输电时要用到的变压器、汽车的电动机、还有平时我们打电话要用的电话机等等。这些都是日常生活中我们常见的东西,它们的制造都离不开磁性材料,可见我们传统的工业制造也是离不开磁性材料的。由于众多的器件设备都要用到线圈结构,因此没有磁性材料我们将无法实现现代生活的电气化,我们的生活也会缺少很多的乐趣。可见磁性材料对传统工业的重要性。
2.磁性材料在生物医学中的应用
早在2000多年的前,磁性材料就应用于医学界,各国均有利用磁石作为内服和外用药物的记录。据我国著名药物学家李时珍所著《本草纲目》一书记载,磁石的性能为:辛、寒、无毒,同时书中列举了磁石的十余种应用,并附有处方和用法。
其实,现在非常多的医学设备也都是由磁性材料制造的,如在医学上我们通过观察核磁共振的现象来诊断人体异常的组织,从而可以诊断疾病。这是我们比较熟悉的一项技术。它主要是因为原子核本身带正电荷,并且能进行无序的自由旋转运动。将原子核放置于外加磁场时,原子核的运动开始趋向于有序性。自旋系统的磁化的矢量从零开始增加,当系统达到稳定时,磁化强度达到一个稳定的值。如果此时原子核的自旋系统受到外力干扰,即可引起共振效应。
H. 与无机生物材料和金属生物材料相比,生物功能高分子材料具有哪些优势和不足
与无机生物材抄料和金属生物材料相比,生物功能高分子材料具有哪些优势和不足
⑴生物相容性
生物相容性主要包括血液相容性、组织相容性。材料在人体内要求无不良反应,不引起凝血、溶血现象,活体组织不发生炎症、排拒、致癌等。
⑵力学性能
材料要有合适的强度、硬度、韧性、塑性等力学性能以满足耐磨、耐压、抗冲击、抗疲劳、弯曲等医用要求。
⑶耐生物老化性能
材料在活体内要有较好的化学稳定性,能够长期使用,即在发挥其医疗功能的同时要耐生物腐蚀、耐生物老化。
⑷成形加工性能
容易成形和加工,价格适中。 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。
I. 生物医用材料主要应用在哪些方面
1.生物材料应用广泛,品种很多,有不同的分类方法。通常是按材料属性分为:合成内高分子材料(聚容氨醋、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。
J. 生物材料都有那些
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。[1]