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南 京 理 工 大 学 《生物材料》结课作业论文 学院: 材料学院 姓名：BUI DUC THU 学号：914116010002  第一部分：作业 第一题：简述生物材料的发展历史？ 答： 生物材料，又称生物医用材料，是和生物系统相作用，用以对生物体进行诊断，治疗修复和置换损坏的组织，器官或增进其功能的材料，即直接与人体接触处置和诊治的相关材料。可以是天然材料，也可以是合成材料，或是他们的结合，还可以是有生命力的或体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的材料。 自从地球上出现了人类，人类就一直不断的于各种疾病作斗争，而生物材料则正是人类同疾病作斗争的有力工具之一。据史料记载，早在公元前3500年，古埃及人和中国人就会利用棉花纤维和马鬃来缝合伤口，用象牙修复人体失牙。直到20世纪30年代，由于科学技术和医学的发展，特别是新型高分子材料的研究与开发，为生物材料的研究和应用提供了极大的发展空间和机遇。1939年，有机玻璃出现后，科学家们很快制造出假牙及人工骨应用于临床。1943年，赛璐珞作为透析膜制成人工肾获得成功，大大的促进了生物材料和人工器官的发展，继而出现了人工骨，人工肾，人工气管等。20世纪50年代，科学家又研制出人工尿道，人工血管，心脏起搏器，人工心肺等。20世纪70年代，羟基磷灰石，珊瑚等生物活性陶瓷问世，同时，还有人工胰，人工血液也相继出现。20世纪80年代，随着生物技术的研究，人类开始将生物技术应用于研究新的生物材料，迈入21世纪，将成为具有巨大潜力的高科技新兴产业。目前，科学家一般把生物材料的发展大致经历了三代：一般将第一次世界大战以前所使用的生物材料为第一代生物医学材料。代表材料有石膏，金属，橡胶以及棉花等物品。这一代的材料大都已被现代医学所淘汰；第二代生物医学材料的发展是建立在医学，材料科学(尤其是高分子材料学)，生物化学，物理学以及大型物理测试技术发展的基础上的，研究人员也多由材料学家和医生来担任。代表材料有羟基磷灰石，磷酸三钙，聚羟基乙酸，聚甲基丙烯酸羟乙基醋，胶原，多肤，纤维蛋白等。这类材料与第一代生物医学材料一样，其研究思路仍旧是从改善材料本身的力学性能和生化性能，使其在生理环境下能够长期地替代生物组织；第三代生物医学材料是一类具有促进人体自身修复和再生作用的生物医学复合材料。它是在生物体内各种细胞组织，生长因子，生长抑素及生长机制的结构和性能的基础上建立的叫，由具有生理“活性”的组元及控制载体的“非活性”组元构成，有较理想的修复再生效果。它通过材料之间的复合，材料与活细胞的融合，活体组织和人工材料的杂交等手段，赋予材料特异的靶向修复，治疗和促进作用，从而使病变组织大部分甚至全部由健康的再生组织取代。其中骨形态发生蛋白(bone morphegenetic protein，BMP)材料是第三代生物医学材料中的代表。 第二题:生物材料可以分为几类？试简述其性能？ 答： 生物材料应用广泛，品种很多，其分类方法也很多。主要有以下几种分类方法：1.按材料属性分类 医用金属材料(biomedical metallic meterials)：该类材料主要有较高的机械强度和抗疲劳性，包括不锈钢，钴基合金，钛及合金等，广泛应用于人工假体，人工关节，医疗器械等。 医用无机材料(biomedical ceramics)：该类材料化学性质稳定，具有良好的生物相容性，主要是生物陶瓷。分为惰性生物陶瓷，如氧化铝生物陶瓷；表面生物活性陶瓷，如磷酸钙基生物陶瓷；可降解生物陶瓷，如β-磷酸三钙陶瓷等。 医用高分子材料(biomedical polymer)：根据来源分为天然的和合成的，天然的如多糖类，蛋白类，合成的聚氨酯，聚乙烯，聚乳酸，聚四氟乙烯等，用于人体器官，组织，关节，药物载体等。 医用复合材料(biomedical composlite)：生物医学复合材料是由两种或两种以上不同材料复合而成的，主要用于修复或替换人体组织，器官或增进其功能，也可用作人工器官的制造。一般可以克服单一材料的性能缺点，可获得性能更优的材料。 生物衍生材料(biomedical deried meterials):生物医学衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织衍生而成的。经过处理的生物衍生材料是无生物活性的材料，但其具有类似天然组织的构型和功能，在维持人体动态的修复和替换中具有重要作用，如皮肤掩膜，血液透析膜，人工心脏瓣膜等。 2.按材料的功能分类 硬组织相容性材料：主要用于生物机体的关节，牙齿及其他骨组织； 软组织相容性材料：