功能陶瓷部分生物医学材.ppt

纳米生物材料—靶向药物载体 过程工程所制备出纳米晶自组装体抗癌药物载体 碳酸钙纳米晶自组装体 纳米生物材料----磁性荧光复合材料 Yu, S.-Y.; Zhang, H.-J.; Yu, J.-B.; Wang, C.; Sun, L.-N.; Shi, W.-D. Langmuir 2007, 23, 7836. The end Thank you!! 复习题： 什么是超导材料？它有哪些基本特性？超导材料的主要应用有哪些？ 什么是高温超导陶瓷？画出并说明其Hc-Tc曲线. 什么是介电、铁电、压电、热释电陶瓷？他们的性质、原理、应用 导电陶瓷 本征半导体、杂质半导体，pn结 什么是PTC、NTC、CTR半导体陶瓷？画出其电阻随温度的变化关系曲线 气敏陶瓷工作原理 太阳能电池的工作原理是什么？ 什么是生物材料？它应具备哪些必要条件？生物陶瓷及其分类 生物医用高分子材料——用于生物体或治疗过程的 高分子材料。 表5 常见的可生物降解聚合物 生物医用高分子材料 天然高分子材料 人工合成高分子材料 优点： 强度与硬度较低，作软组织替代物的优势是金属和 陶瓷不能比拟的；不发生生理腐蚀；高分子材料易 于成型。 缺点： 易于发生老化，可能会因体液或血液中的多种离子、蛋白质和酶的作用而导致聚合物断链、降解； 抗磨损、蠕变等性能也不如金属材料。 一、用于药物释放的高分子材料 (一)药物的控制释放体系(Drug delivery system， DDS) 是指能够在固定的时间内，按照预定的方向向体内或体内某部位释放药物，并且在一段时间内使药物的浓度维持在一定的水平。 一般给药方式和控释药物方式的药物浓度与时间的差别： 药物释放的方式有多种，常见的有 储存器型DDS 基材型DDS 储存器型DDS： 是将药物微粒包裹在高分子膜材里，药物微粒的大小可根据使用的目的调整，粒径可从微米到纳米。 基材型DDS： 是将药物包埋于高分子基材中，此时药物的释放速 率和释放分布可通过基材的形状、药物在基材中的 分布以及高分子材料的化学、物理和生物学特性控 制。 例如：通过聚合物的溶胀、溶解和生物降解过程可 控释在基材内的药物。 (二)用于药物释放体系的高分子材料 水凝胶 生物降解聚合物 脂质体等 水凝胶是制备DDS的重要材料。 常见的水凝胶有： 聚甲基丙烯酸羟乙酯、聚乙烯醇、聚环氧乙烷或聚乙二醇等合成材料及一些天然水凝胶、如明胶、纤维素衍生物、海藻酸盐等。 特点：生物相容性好，孔隙分布可控，能实现溶涨 控制释放机理。 生物降解聚合物有天然高分子(如多糖和蛋白质等) 可为酶或微生物降解，而合成高分子的降解是由可 水解键的断裂而进行的。 不同的可生物降解聚合物的降解速度不同，因此， 可方便的控制药物释放的时间。 脂质体主要是由卵磷脂的单分子壳富集组成的 高度有序装配体。 在水中，脂质双分子膜闭合成装配体，形成脂质 体，其结构与生体膜类似。在脂质体内部，脂质 分子的疏水性长链富集，可内包各种低极性物质； 在脂质体表面，脂质分子的亲水基富集。利用脂质 双分子膜的外层和内层性质不同，可用来控释各种 生理活性物质。 因脂质体可生物降解，易于制备，且能负载许多脂质和水溶性药物，固脂质体是有效的药物载体。 如： 毒性大而不能大剂量应用的抗生物质二性霉素，用脂质体作为载体时，能大幅度减少其副作用。 (三)用于人工器官和植入体的高分子材料 如：用医用高分子材料制成的人工心脏(又称人工 心脏辅助装置)可在一定时间内代替自然心脏 的功能，成为心脏移植前的一项过渡性措施。 如：人工肾可维持肾病患者几十年的生命，病人只 需每周去医院2-3次，利用人工肾将体内代谢 毒物排出体外就可以维持正常人的活动与生活。 表6 医用塑料材料的应用 * * 将材料在一定条件下进行一定限度以内的变形后，再对材料施加适当的外界条件，材料的变形随之消失回复到变形前的形状的现象。 * 利用纳米技术制造出的特殊纳米颗粒包裹住针对不同癌症的药物，颗粒的外面则是一层具有导航和识别癌细胞作用的蛋白质；一旦进入血液后，蛋白质会迅速“带领”纳米颗粒到达癌细胞处，在几天的时间内慢慢“化”开，露出内核中的抗癌药物，从而杀死癌细胞。 BIND公司副总裁杰夫?赫卡表示，其实最大的技术难题就在于如何“欺骗”人体的免疫系统，不让其对包裹着重重“外衣”的药物产生抗拒的反应；最终科学家发现，一种名为聚乙二醇(polyethylene glycol)的物质就能够做到这一点，于是科学家就在外部的蛋