本文關(guān)鍵詞：生物材料的血液相容性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

生物材料也稱為生物醫(yī)學(xué)材料， 是指以醫(yī)療為目的， 用于與生物組織接觸以形成功能的無生命的材料。

自20世紀(jì)80年代以來，以醫(yī)療、保健、增進(jìn)生活質(zhì)量、造福人類為目的的生物材料取得了快速的發(fā)展。目前，生物材料主要包括醫(yī)用高分子材料、生物陶瓷、醫(yī)用金屬材料等。具有主動誘導(dǎo)生物組織自身修復(fù)、再生，從而達(dá)到使病變或受損器官、組織最終完全或主要是由再生的自身天然健康的組織或器官所取代；以及利用靶向給藥載體并控制藥物釋放速度達(dá)到治療和殺死病原體或癌細(xì)胞，實現(xiàn)這些功能的生物材料復(fù)合技術(shù)和納米技術(shù)成為最有發(fā)展活力的研究方向。

生物醫(yī)用材料是材料學(xué)重要研究領(lǐng)域之一，目前較活躍的研究內(nèi)容有用于人工心臟、人工血管和人工心臟瓣膜的高抗凝血材料；用于人工骨、人工關(guān)節(jié)、人工種植牙的生物陶瓷和玻璃；用于骨科修補及矯形外科的鈦及其合金；用于局部控制釋放的藥物載體的高分子材料； 用于替代外科手術(shù)的縫合及活組織結(jié)合的生物粘合劑，以及血液凈化材料等。

生物材料學(xué)的研究日新月異，全國許許多多科研院所都在致力于生物材料研究。蟲子們來自于全國各地，對于生物材料的研究也是方方面面，您想知道自己當(dāng)下的研究內(nèi)容、所關(guān)注的熱點處于什么水準(zhǔn)嗎？為了充分發(fā)揮蟲子們的力量，開拓蟲子們的眼界，為了讓您更準(zhǔn)確地把握研究動態(tài)，讓您的研究處于最前沿，那么就請把您的研究內(nèi)容、或是您所關(guān)注的熱點內(nèi)容拿出來曬一曬，看看自己的研究方向，比比別人的研究內(nèi)容，小木蟲生物材料版為您構(gòu)建一個互相交流的平臺，大家共同提高、共同進(jìn)步~

1、【研究方向】TiNi表面改性及其生物相容性研究

【現(xiàn)狀】表面涂層法、氧化法、激光熔覆、離子注入、高分子復(fù)合改性等不同的表面改性方法被用在TiNi表面改性上，使其耐腐蝕性和生物相容性得到不同程度的改善。

【熱點及難點】作為長期植入人體的材料，Ni離子的溶出及潛在的毒性問題是大家關(guān)注的重點，也是亟待解決的難點問題之一。

【前景】由于TiNi合金具有的獨特的形狀記憶效應(yīng)和超彈性，加以適當(dāng)?shù)母男�，使其Ni離子的溶出降低，生物相容性提高，必將在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。

【代表文獻(xiàn)】這個領(lǐng)域代表文獻(xiàn)很多，就不一一列出了，下面是一篇綜述，個人認(rèn)為總結(jié)的比較全面。

Critical overview of Nitinol surfaces and their modifications for medical applications

2、【研究方向】軟骨組織工程支架材料

【現(xiàn)狀】用于支架材料的天然高分子主要有膠原蛋白、纖維蛋白、甲殼素、透明質(zhì)酸、殼聚糖以及纖維素衍生物等。天然高分子的優(yōu)點在于可以作為組織填充物而長期存在，有較好的組織相容性和親和性。廣泛研究的組織工程用合成高分子材料主要為聚己酸內(nèi)酯(PCL)、聚羥基乙酸(PGA)、聚羥基丙酸(聚乳酸，PLA)及它們的共聚物(PLGA)等聚酯類材料。合成高分子材料適合批量生產(chǎn)，易于加工，結(jié)構(gòu)和性能可以按需修飾和調(diào)控。

【熱點及難點】目前組織工程用支架材料還存在許多缺點，如力學(xué)強度有限、降解速率與新生組織的生成速率不匹配、材料與宿主的整合性差、材料缺乏表面特異性等。

【前景】隨著組織工程研究的深入，人們越來越認(rèn)識到單一材料難以構(gòu)建理想支架，復(fù)合支架可提高材料性能。

【代表文獻(xiàn)】[1] Y.-L.Chen, H.-P.Lee, H.-Y. Chan， et al. Composite chondroitin-6-sulfate/dermatan sulfate/chitosan scaffolds for cartilage tissue engineering， Biomaterials，2007， 28， 2294-2305.

[2] B. Grigolo， L. Roseti， M. Fiorini， et al. Transplantation of chondrocytes seeded on a hyaluronan derivative (Hyaff&reg；-11) into cartilage defects in rabbits， Biomaterials， 2001，

22， 2417-2424.

[3] C.-H. Chang， H.-C. Liu， C.-C. Lin， et al. Gelatin-chondroitin-hyaluronan tri-copolymer scaffold for cartilage tissue engineering， Biomaterials， 2003， 24， 4853-4858.

[4] F. A. Muller， L. Muller， I. Hofmann， et al. Cellulose-based scaffold materials for cartilage tissue engineering， Biomaterials， 2006， 27， 3955-3963.

[5] Y. S. Nam， T. G. Park， Biodegradable polymeric microcellular foams by modified thermally induced phase separation method， Biomaterials， 20， 1783-1790.

[6] Y. Cao， J. P. Vacanti， K. T. Paige， J. Upton， C. A. Vacanti， Transplantation of chondrocytes utilizing a polymer-cell construct to produce tissue-engineered cartilage in the sharp of a human of ear， Plastic and Reconstructive Surgery， 1997， 100， 297-302.

[7] Huiling Lai， AbuKhalil Asad， Q.M.C Duncan， The preparation and characterisation of drug-loaded alginate and chitosan sponges， International Journal of Pharmaceutics， 2003， 251， 175-181.

[8] Misao Nagahata， Ryusuke Nakaoka， Akira Teramoto， Koji Abe and Toshie Tsuchiya， The response of normal human osteoblasts to anionic polysaccharide polyelectrolyte complexes， Biomaterials， 2005， 26， 5138–5144.

3、【研究方向】可降解鎂

【現(xiàn)狀】現(xiàn)在的研究內(nèi)容主要有：體外降解（浸泡）速率和產(chǎn)物、動物體內(nèi)植入后的組織觀察和樣品觀察、表面改性。體外的相容性不太常見，比如直接在材料表面種植細(xì)胞觀察不太多。

【熱點及難點】無論是骨科的還是心血管內(nèi)科的，降解速率的控制是大問題�，F(xiàn)在主要的研究目的就是速率降下來，要慢些，再慢些。。�？刂扑俾实姆椒ê軣衢T，也很多，典型的如各種各樣的表面改性。體內(nèi)降解過程的觀察也是個難點，畢竟要隔一段時間才能取材，中間發(fā)生了些什么不容易觀察。鎂組織工程支架貌似也比較熱門，這個不太熟悉，只是聽說過。

【前景】前途是光明的，道路是曲折的。。鎂合金具有非常吸引人的地方，但也有太多太多問題沒有解決，最關(guān)鍵的就是速率的控制問題。還有就是安全性評價問題，文獻(xiàn)報到了很多動物實驗，無論降解快慢，至少不會產(chǎn)生嚴(yán)重的毒性，但時間都比較短。想用到臨床甚至代替可降解高分子還有很長的路要走。（其實，我覺得把鎂合金和聚乳酸做成復(fù)合材料也許會很不錯。。）

【代表文獻(xiàn)】文獻(xiàn)蠻多，不一一列出了。仿照樓上的一位同學(xué)，列一個綜述吧。這個領(lǐng)域的大哥witte寫的一個綜述比較有代表性，總結(jié)的比較全面。

Degradable biomaterials based on magnesium corrosion

4、【研究方向】LbL膜在生物醫(yī)用材料上的應(yīng)用

【現(xiàn)狀】功能生物大分子自組裝膜在分子器件、分子調(diào)控、生物芯片、生物傳感器等方面有重要的應(yīng)用價值，從分子水平構(gòu)筑的功能生物大分子自組裝膜是化學(xué)、生命科學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的交叉科學(xué)的研究熱點之一。因此，許多學(xué)者對其進(jìn)行了大量的研究，從單組分到多組分組裝，從單層到多層交替組裝，從蛋白質(zhì)到DNA 組裝，從平面到膠體顆粒組裝等方向發(fā)展，許多研究成果已成功地應(yīng)用于實踐。

【熱點及難點】1.應(yīng)用于生物傳感器

2.在藥物緩釋，與實現(xiàn)可控釋放某些特定藥物方面的研究

3.作為藥物載體，以及實現(xiàn)生物大分子的特異性識別自組裝

【前景】自組裝在國內(nèi)的研究這幾年很火熱，已經(jīng)有相當(dāng)數(shù)量的優(yōu)質(zhì)論文。本人就正在從事這方面的研究。但在這方面的研究結(jié)果現(xiàn)在仍然屬于基礎(chǔ)性的研究，要實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，工業(yè)化，還得繼續(xù)努力。這樣才能真正讓我們的科研造福于民。

【代表文獻(xiàn)】 Biomaterials 30 (2009) 2799–2806

功能高分子學(xué)報 Vol. 14 呂德水，林漢楓，李揚眉，徐立恒，林賢福

5、【研究方向】新型骨組織修復(fù)材料的研究

【現(xiàn)狀】人工骨組織修復(fù)生物醫(yī)用材料越來越受到臨床青睞，它是一類可對機體組織進(jìn)行修復(fù)、替代與再生，具有特殊功能作用的材料，該類材料在臨床的應(yīng)用，為傷（患）者恢復(fù)正常的生理功能，創(chuàng)造自立和自強的生活提供了可能，同時也可避免采用自體骨和異體骨所帶來的問題。

【熱點及難點】為獲得化學(xué)組成、聚集態(tài)結(jié)構(gòu)和性能與自然骨接近的骨修復(fù)材料，模仿自然骨的組成結(jié)構(gòu)和功能，得到具有較佳力學(xué)性能（強度高、韌性好），彈性模量與人骨匹配且具有良好生物相容性和生物活性的仿生骨醫(yī)用生物修復(fù)材料已成為近年來該領(lǐng)域研究熱點之一。

【前景】國內(nèi)外現(xiàn)有人工骨修復(fù)材料的規(guī)格品種還較少，銷售價格亦十分昂貴，迄今還沒有一種在力學(xué)性能上接近自然骨，并具有理想的重建生物活性、可承重的骨修復(fù)或替代材料。而從仿生學(xué)原理出發(fā)，模仿自然骨無機K有機相組成和結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合骨修復(fù)醫(yī)用生物材料的研究為人工骨修復(fù)材料帶來了光明前景。對于HA/ 高分子基復(fù)合骨修復(fù)材料，其HA含量高，生物活性就好。

【代表文獻(xiàn)】The research of biomedical materials in bone tissue grafting and replacing

6、【研究方向】兩親性生物降解高分子納米材料

【現(xiàn)狀】高分子納米材料具有廣泛的用途，近年來受到人們的高度關(guān)注。由于人體和其它生物體中含有大量的納米結(jié)構(gòu)，如生物大分子（核酸、蛋白質(zhì)、多糖及其復(fù)合物）、病毒、細(xì)胞器等均在納米尺度范圍。人們渴望模擬生物體內(nèi)的納米組裝結(jié)構(gòu)，設(shè)計制備出形形色色的納米裝置，以用于探測機體內(nèi)的生化物質(zhì)、定位釋放治療藥物或人體所需要的微量物質(zhì)、誘導(dǎo)缺損組織修復(fù)等方面。

【熱點及難點】由于疏水性生物降解高分子納米粒子難以在含水生理體系中穩(wěn)定分散，一些兩親性生物降解高分子被合成出來并用于制備能夠在含水體系中穩(wěn)定分散的高分子膠束

[1-3]。兩親性可生物降解高分子材料大都是由較長的親水鏈段和疏水鏈段接枝或嵌段形成的共聚物。在選擇性溶液中，由于受疏水、靜電、配位或氫鍵等弱相互作用力影響，兩親性生物降解高分子能夠自組裝形成具有“核-殼”結(jié)構(gòu)的納米膠束，聚合物的疏水部分聚集在膠束的內(nèi)核，而親水部分則在膠束外表面形成親水殼層

【代表文獻(xiàn)】[1] Senthilkumar M，Mishra P，Jain NK，Long circulating PEGylated poly(D，L-lactide-co-glycolide) nanoparticulate delivery of Docetaxel to solid tumors，Journal of Drug Tageting， 2008， 16(5): 424-435.

[2] Drumond WS， Mothe CG， Wang SH， Biodegradable nanosize particles of poly(L，L-lactide)-b-poly(ethylene glycol)-b-poly(L，L-lactide)， Polymer Engineering and Science， 2008， 48(10): 1939-1946.

[3] So Young Kim， Kyung Eun Lee， Sung Sik Han， et al.， Vesicle-to-Spherical Micelle-to-Tubular Nanostructure Transition of Monomethoxy-poly(ethylene glycol)?poly(trimethylene carbonate) Diblock Copolymer， J. Phys. Chem. B， 2008， 112 (25): 7420–7423.

7、【研究方向】心血管方向，新型人工心臟瓣膜的材料

【人工心臟瓣膜材料的要求】

耐久性，耐磨損，抗沖擊，抗疲勞，耐腐蝕，生物相容性，組織相容性，血液相容性 。

【人工機械心肌瓣膜材料存在的問題】

人工機械心肌瓣膜耐久性好，在材料選擇上存在力學(xué)性能與血液相容性的矛盾，為了預(yù)防術(shù)后血栓栓塞的發(fā)生，人工機械心臟瓣膜在手術(shù)后尚需終身抗凝。

【關(guān)鍵點】

提高與血液接觸生物材料的血液相容性是一項重要的課題。在不改變材料本體性能的基礎(chǔ)上，通過在氧化鈦薄膜表面構(gòu)建催化活性層，使材料在植入體內(nèi)后能原位誘導(dǎo)一氧化氮的釋放，改善材料表面的抗凝血性能。

【代表文獻(xiàn)】

Walters D A，Ericson L M，Casavant M J，et al.Elastic strain of freely suspended single-wall carbon nanotube ropes.Applied Physics Letters，1999，74(25):3803-3805

Iijima S，Brabec C，Maiti A，et al.Structural flexibility of carbon nanotubes.Journal of Chemical Physics，1996，104(5):2089-2092

Dikey E C，Grmies C A，Jain M K，et al.Visible photoluminescence from ruthenium-doped multiwall carbon nanotubes.Applied Physics Letters，2001，79(24):4022-4024

Sun W X，Huang Z P，Zhang L，et al.Luminescence from multi-walled carbon nanotubes and the Eu(III)/multi-walled carbon nanotube composite.Carbon，2002，41(8):1685-1687

Ma R Z，Liang J，Wei B Q，et al.Study of electrochemical capacitors utilizing carbon nanotube electrodes.Journal of Power Sources，1999，，34:126-129

Dillon A C，Jones K M，Bekkedahl T A，et al.Storage of hydrogen in single-walled carbon nanotubes.Nature，1997，386:377-379

Luo J Z，Gao L Z，Leung Y L，et al.The decomposition of NO on CNTs and 1wt%Rh/CNTs.Catalysis Letters，2000，66(1-2):91-97

Rubianes M D，Rivas G A.Carbon nanotubes paste electrode.Electrochemistry Communications，2003，5:689-694

Besteman K，Lee J，Wiertz F，et al.Enzyme-coated carbon nanotubes as single-molecule biosensors.Nano Letters，2003，3(6):727-730

Wang S G，Zhang Q，Wang R L，et al.A novel multi-walled carbon nanotube-based biosensor for glucose detection.Biochemical and Biophysical Research Communications，2003，311(5):572-576

8、【研究方向】膠原蛋白生物材料

【現(xiàn)狀】 使用膠原蛋白作為生物材料，主要是作為某個組織的支架材料，因此對其高分子量、力學(xué)性能、生物降解行為（即生物保留時間）和相應(yīng)的生物相容性、細(xì)胞毒性都提出了嚴(yán)格的要求，如果膠原材料達(dá)不到這些基本的指標(biāo)，它作為生物材料的生命力是有限的�，F(xiàn)在的交聯(lián)膠原蛋白材料，有的以合成高分子作纖維材料，在其外包覆有膠原蛋白，雖然在初期材料的性能可以滿足，但是經(jīng)過一段不長的時間，隨著膠原的降解，合成高分子對生命體的細(xì)胞毒性和生物相容性差等問題都會暴露出來。若以純膠原為纖維材料，如果交聯(lián)程度低，則分子量較小，強度不夠，反之，如果簡單的提高交聯(lián)度，而由交聯(lián)劑帶來的細(xì)胞毒性無法去除，也不能很好的應(yīng)用于實際。

【熱點】仿生神經(jīng)的新型神經(jīng)組織工程支架材料

類人膠原蛋白-透明質(zhì)酸血管支架

組織工程心臟瓣膜

  本文關(guān)鍵詞：生物材料的血液相容性，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。