新兴产业板块中新材料的发展

新材料是指新近发展或正在研发的、比传统材料性能更加优异的一类材料,是高技术产业发展的基础和先导,成为各国竞争的焦点.新材料作为高新技术的基础和先导,应用范围极其广范.它同信息技术、生物技术一起成为21世纪最重要和最具发展潜力的领域.目前,一般按应用领域和当今的研究热点把新材料分为以下种类：电子信息材料、新能源材料、纳米材料、先进复合材料、先进陶瓷材料、生态环境材料、新型功能材料(含高温超导材料、磁性材料、金刚石薄膜、功能高分子材料等)、生物医用材料、高性能结构材料、智能材料、新型建筑及化工新材料等.     

补片材料修补腹股沟疝的生物相容性

检索Pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献,对在腹股沟疝修补中应用的生物补片材料的研究加以总结.疝修补材料依据化学成分和生物学特性,可以将其分为不可吸收材料、可吸收材料、复合型修补材料及生物型材料.目前研究和应用较多的是聚丙烯类补片、聚酯类补片及膨化聚四氟乙烯补片.补片的植入对宿主是一个长期的慢性刺激.植入材质的类型、数量、表面面积和补片结构等直接影响局部的炎症范围和持续性异物反应程度.微创、轻质、可吸收、操作简单、患者舒适、并发症少、生物型材料为疝修补材料的发展方向.为获得最佳疗效,医生应依据腹股沟疝的类型,在不同情况下选择不同的补片方法及不同的补片材料.     

医用高分子材料及其相关产品的临床应用

医用材料是生物医学的分支之一,是由生物、医学、化学和材料等学科交叉形成的边缘学科.而医用高分子材料则是生物医用材料中的重要组成部分,主要用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断检查、疾病治疗等医疗领域.众所周知,生物体是有机高分子存在的最基本形式,有机高分子是生命的基础.动物体与植物体组成中最重要的物质——蛋白质、肌肉、纤维索、淀粉、生物酶和果胶等都是高分子化合物.因此,可以说,生物界是天然高分子的巨大产地.高分子化合物在生物界的普遍存在,决定了它们在医学领域中的特殊地位.在各种材料中,高分子材料的分子结构、化学组成和理化性质与生物体组织最为接近,因此最有可能用作医用材料.     

组织工程支架材料在泌尿外科应用中的生物相容性评价

泌尿系组织由于先天性异常或后天性损害造成缺失,需要进行修复与重建.以往利用自身某些组织作为替代材料,存在取材操作复杂、材料来源局限、并发症多等问题;而且这种修复很少能完全替代原组织器官的结构和功能.随着组织工程学技术的发展,组织工程支架材料给泌尿系统组织的修复与重建带来了新的希望.组织工程支架材料根据来源不同可以分为人工合成支架成材料、天然支架材料以及细胞外基质材料三类.天然支架材料有良好的生物相容性、低抗原性,但来源相对少.人工合成支架材料不仅具有良好的物理机械性能,但是聚乳酸等人工合成材料不具备细胞可识别的特定位置信息,从而不具备良好的细胞亲和性.细胞外基质材料同其他材料相比与泌尿系局部组织的生物相容性更好.但其组织观察时间短,在体内是否会产生副作用或其它问题,还需长时间的观察和研究.文章分析以上三种组织工程支架材料在泌尿外科修复重建中的应用特点,探讨其应用前景.     

不同糊剂类根管填充材料的封闭性能

目的:探讨不同根管填充材料的封闭性能.方法:应用计算机检索维普数据库中与根管填充材料封闭性有关的文献,检索时限1998-01/2009-10.中文关键词:根管充填材料,微渗漏,封闭性.对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文,共入选相关文献23篇.结果:糊剂类根管充填材料种类繁多,包括氧化锌丁香油类、氢氧化钙类、树脂类、生物材料类等.糊剂类根管充填材料是根管封闭良好不可缺少的材料,它用来充填根管壁和固体根管充填材料之间的间隙,以及侧副根管、峡部以及不规则的根管系统,可提高根管充填的封闭性.综合比较各种根管充填材料的封闭性能.目前还没有一种材料能达到百分之百的封闭效果.目前研究的热点集中于纳米材料、黏接性封闭剂材料以及不同充填方法的应用等.结论:随着牙科材料学的长足发展,根管充填材料得以不断改进和更新,相信在今后的临床工作中,一定会找到更优质、更完善的充填材料,为理想的根管充填创造条件.     

人工材料在急性运动骨损伤中的应用与表面修饰

背景:选择合适的表面修饰材料,有针对性的对基质支架材料进行表面改性和表面修饰,提高材料表面的细胞黏附性以及促进细胞的增生是骨组织工程支架材料研究的重要内容.目的:概述骨组织工程支架材料的运用情况,支架材料表面修饰材料的运用以及修饰方法或途径.方法:由第一作者检索1995/2010 PubMed数据及万方数据库文章,选择与组织工程支架材料运用及表面修饰相关的文献.结果与结论:成骨细胞与支架材料的作用依赖于材料的表面特性、局部形态、表面能或化学能等,这些表面特性决定了细胞怎样吸附到材料表面、细胞的定位以及细胞的功能行为等.因此生物材料的复杂性和细胞-生物材料表面的相互作用决定着进行生物支架材料表面修饰的重要性.理想的表面修饰应该兼顾表面拓扑结构、特异性识别、亲水与疏水平衡、蛋白质吸附等各个方面才能得到功能化的新生组织.目前,应用最多的表面修饰材料是Ⅰ型胶原,未来研究中将多种表面修饰材料进行复合发挥材料的互补作用,以及基因疗法和纳米材料的发展,将成为骨组织工程学领域研究的热点问题.     

四种隆鼻材料在临床应用中的生物学性能比较

目的:比较4种隆鼻材料的生物学特性,为临床医生选择理想的隆鼻材料提供依据.方法:电子检索万方数据库,发表于1999-01/2009-12的有关隆鼻材料的临床研究文献.排除重复研究、综述或Meta分析,对纳入的18篇文献进行隆鼻材料的生物学特性评价.结果:在鼻部整形的各种充填物中,自体软骨组织一直是最安全可靠的首选材料,但由于取材局限而未能广泛应用.膨体聚四氟乙烯是一种新型的较为理想的隆鼻材料,但因价格因素而不能为广大受术者接受,目前,固体硅橡胶仍是隆鼻术的主要材料.结论:理想的隆鼻材料应具备取材方便、无毒性、无致癌、无免疫源性、组织相容性好和不易变形等优点.目前应用广泛的固体硅橡胶、聚四氟乙烯、人工骨、自体软骨等4种隆鼻材料各有利弊,应根据不同患者的自身条件和经济情况,选择适合的隆鼻材料.     

液态纳米骨修复材料

检索Pubmed数据库和中国期刊全文数据库文献,总结各种类型和性质的纳米骨修复材料的研究现状及最新进展.纳米仿生骨常用多孔陶瓷为支架,在体外培养细胞,扩增形成骨组织再植入体内.常见的原料有纳米磷酸钙/胶原材料、多孔仿珊瑚人工骨、纳米羟晶磷灰石/胶原仿生骨、纳米羟基磷灰石/胶原材料、脱钙骨基质/胶原材料等.羟基磷灰石、氧化铝陶瓷、磷酸三钙是用于制备纳米陶瓷的材料.纳米陶瓷是最常用的组织工程材料.纳米复合陶瓷材料有良好的生物相容性.以钙为主要成分,采用最新的生物纳米技术合成的可吸收注射型纳米骨浆具有自塑能力,植入后重塑良好.这些结果证实,纳米骨修复材料的主要用途是作为细胞外支架和骨折的固定材料,已在组织工程和生物材料研究中显示出优异的生物学性能及广阔的应用前景.     

骨科生物医学材料的临床应用

背景:生物材料已广泛应用于创伤骨科的治疗,应用于临床治疗的生物材料必须具有良好的生物相容性,满足一定的力学特性和抗磨损、耐腐蚀、抗老化等特性.目的:对骨科生物医学材料进行分类,对Web of Science数据库的相关文献进行多层次分析.方法:以电子检索方式对Web of Science数据库2002至2011年收录骨科生物医学材料研究的文献进行分析,采用检索词为“骨科;生物材料”.按骨科生物材料的性质、功能、来源、部位等进行分类,分析各种材料的特点和适应证.结果与结论:Web of Science数据库2002至2011年收录骨科生物医学材料研究的文献共3834篇.中国在骨科生物医学材料研究领域具有一定地位,中国科学院和四川大学发表文献数量在国际排名较靠前,《生物材料》杂志是骨科生物医学材料研究的经典期刊.骨科生物医学材料按材料的性质分为金属材料、非金属材料、高分子材料和生物复合材料等,各种材料在机械强度、抗疲劳性、耐腐蚀性和生物安全性方面都具有各自的特点,组织工程的出现对生物材料研究提出新的挑战,可以通过研制复合材料、材料改性、表面修饰等方法来弥补不足,骨科生物医学材料研究的趋势将向复合型、杂化型、功能型和智能型生物材料的方向发展.     

人工关节材料的仿生性能及临床应用

目的:通过分析国内外常用的金属材料、高分子材料、陶瓷材料和碳质材料人工关节的研究现状,探讨各种假体材料的优势及存在的问题,结合人工关节置换的仿生性原理,对开发新型下肢关节假体材料,提高置换关节使用寿命等重要的现实问题提出发展思路.方法:以"人工关节,假体材料,仿生性能"为关键词,采用计算机检索万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn/)中1993-01/2009-10有关仿生性人工关节材料实验研究与临床应用的文章,排除重复研究或Meta分析类文章.以22篇文献为主,重点对以下3个问题进行讨论:①人工关节的仿生性原理.②人工关节材料的研究现状.③人工关节的仿生性能及其临床应用.结果:目前应用于临床的人工关节材料主要是金属材料、高分子材料和陶瓷材料,科研人员正努力探索耐磨损、无毒害的新型材料,尤其是复合型涂层材料和仿生软骨材料,来加速推进接近或实现人体关节性能的假体关节.结论:人工关节仿生性能的实现是一个多学科交叉研究的系统工程,人工关节仿生需要进一步研究和开发人工关节制作材料,同时要结合结构、功能等特性,深入研究人工关节置换后关节运动的受力合理性,减少对人工关节的磨损速度.临床决策应从人体的整体出发,在经济条件允许情况下,可以考虑人工关节的个性化匹配,量身定做,使之更贴近每个患者的身体结构、关节形状和大小、功能特点以及体质状况.     

神经导管生物材料的研究与进展

目的：概述近年来神经导管材料修复周围神经损伤的研究进展. 资料来源：应用计算机检索Medline和Elsevier SDOS 2000-01/2007-04相关神经导管材料修复周围神经损伤方面的文献,检索词“nerve conduit,peripheral nerve injury”,限定文献语言种类为“English”;同时检索中国期刊全文数据库、万方数据库2000-01/2007-04相关文献,检索词“神经导管,周围神经损伤”,限定文章语言种类为中文. 资料选择：对资料进行初审,选取符合神经导管材料修复周围神经损伤研究要求的有关文章找全文.纳入标准：与修复周围神经损伤有关的非生物降解材料、生物降解材料和生物衍生材料的文献.排除标准：相关度不大的文章,重复性的文章. 资料提炼：共检索到107篇关于神经导管材料修复周围神经损伤的文献,最终纳入39篇符合标准的文献. 资料综合：神经导管是由天然或人工合成材料制成的、用于桥接神经断端的组织工程支架材料,具有引导和促进神经再生作用.制备神经导管的材料主要包括非生物降解材料、生物降解材料和生物衍生材料.非生物降解材料由于其不可吸收性和对再生神经的远期不良影响几乎没有临床应用价值,只适合应用于神经再生的实验中.生物降解材料在神经再生完成后可在体内降解吸收,无需二次手术取出,但目前未能利用生物降解材料完全仿制出具有天然外周神经结构的支架.生物衍生材料具有去细胞成分,防止排异反应;可提供细胞外基质、胶原,起支架作用.由于单纯使用神经导管,不能提供有效的接触引导作用,人们开始人为地改变再生微环境,加快神经生长速度,促进神经功能的良好恢复.最后分析了神经导管材料修复周围神经损伤在组织工程中应用目前存在的问题及未来应用前景. 结论：随着生物学技术和其它相关技术的发展,神经导管材料在周围神经组织工程中的应用必将得到不断的展现.     

生物医用高分子材料的血液相容性研究:抗凝血材料的设计○

背景:对于植入生物活体内的高分子材料,应具有医用功能性和生物相容性. 目的:论述抗凝血材料的设计及血液相容性高分子材料的凝血机制. 方法:由第一作者检索1953/2011 PubMed 数据库及万方数据库文献.检索词为“生物相容性材料,抗凝血材料,生物医用材料,医用高分子材料”. 结果与结论:通常对材料进行表面分子设计,改善表面的亲硫水性、引入带电基团、负载生物活性物质等,以尽量减轻血栓形成来提高材料的血液相容性.然而,表面修饰的方法对血液相容性的改善有限.因此,应用组织工程方法在材料表面原位培养人体内皮细胞使材料内皮化,成为改善血液相容性的重要途径.     

甲壳素类神经导管修复周围神经的研究与进展

目的:概述近年来甲壳素类材料制备神经导管修复周围神经损伤的研究进展.资料来源:应用计算机检索Medline和Springerlink 2000-01/2009-08有关神经导管材料修复周围神经损伤方面的文献,检索词"nerve conduit,peripheral nerve injury",限定文献语言种类为"English";同时检索中国期刊全文数据库、重庆维普数据库2000-01/2009-08相关文献,检索词"神经导管,周围神经损伤",限定文章语言种类为中文.资料选择:纳入与修复周围神经损伤有关的非生物降解材料、生物降解材料和生物衍生材料的文献.对资料进行初审,选取符合甲壳素类神经导管材料修复周围神经损伤要求的有关文章.排除标准相关度不大和重复性文章.结局评价指标:神经组织工程;甲壳素类神经导管材料;神经导管制备.结果:①随着医学材料的进展,天然或人工合成材料的神经导管用于桥接神经缺损的组织工程支架材料,具有引导和促进神经再生作用.生物可降解材料中甲壳素类神经导管可在合理的时间段内降解,有可控的生物亲和性、降解性能、多孔性和机械性能.②在导管结构、复合其他生物可降解材料、表面修饰、添加种子细胞及神经生长因子等方面进行实验研究.③通过改变再生室的空间结构和微环境,从而加快神经生长速度,促进神经功能的良好恢复.并对材料表面修饰及制备方法加以改进,使得导管适应神经再生.结论:随着生物学技术和其他相关技术的发展,甲壳素类神经导管材料在周围神经组织工程中的应用必将得到不断的展现.     

不同骨组织工程支架材料的生物安全性及性能

背景:寻找具有良好生物相容性、生物降解性、特定的可塑性以及三维多孔结构的支架材料是当今骨组织工程研究的一个重要方面.尽管目前市场上生物支架材料种类众多,但迄今尚没有找到一种最为理想的支架材料.目的:对传统的用于组织工程支架材料的天然有机分子材料、天然无机材料、人工合成有机材料、人工合成无机材料的性能、生物学效应和生物安全性以及研究现状进行综述,并对新型的多孔金属材料和纳米纤维支架材料进行综合分析,以期把握今后组织工程支架材料的研究方向.方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库和Pubmed数据库.中文检索词为"骨组织工程,支架材料,多孔材料,纳米纤维";英文检索词为"bone tissue engineering,scafold ,porous materials,nanofibers".初检得到1 035篇文献,中文632篇,英文403篇.阅读标题和摘要进行初筛,共保留20篇观点明确的文献做进一步分析.结果与结论:天然有机高分子材料包括胶原、纤维蛋白、壳聚糖等;天然无机材料包括珊瑚羟基磷灰石、陶瓷化骨等;人工合成有机高分子材料以聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物应用最为广泛,还有聚-β-羟丁酸、聚原酸酯等;人工合成无机材料应用较为广泛的为羟基磷灰石、磷酸三钙.金属材料是目前临床骨科中应用最广泛的生物材料之一,其中多孔钛及多孔钽在人工关节方面的应用日趋成熟.纳米材料在骨组织工程中应用刚刚起步,其前景非常广阔.     

骨组织工程支架材料的种类及发展趋势

组织工程支架材料不仅在细胞黏附、增殖和新骨组织形成中为细胞提供结构支撑,而且还起到模板作用,引导组织再生和控制组织结构.寻找一种既有良好生物相容性和生物降解性又具有特定形状的支架材料是骨组织工程的一个重要方面.文章对用于骨组织工程支架材料的天然高分子材料、人工合成聚合物及无机材料及复合材料等的研究现状进行探讨,并分析这些材料的优缺点及骨组织工程支架材料的发展趋势.     

眼科植入材料的临床应用及生物相容性评价

理想的眼科材料,应具有物理化学性质稳定、生物相容性好等特点.在眼科的生物材料中,目前应用最广的就是人工晶体材料和人工角膜材料,探讨人工晶体材料和人工角膜材料的生物相容性,成为了目前眼科领域研究的热点.文章采用文献检索的方式,从人工晶体材料和人工角膜材料的临床应用及与宿主间的生物相容性两方面检索了相关国内外文献.分析并总结文献内容,发现眼科植入材料的临床应用十分广泛,在人工角膜的生物材料中,胶原和壳聚糖的生物相容性较差,其材料与宿主的整合性差,降解速度与新生组织的生成速率不匹配,材料缺乏表面特异性.而纤维蛋白,羊膜, 聚羟基乙酸和聚乳酸聚羟基乙酸可作为组织缺损材料及组织工程的角膜支架材料,生物相容性较好.硅凝胶人工晶体,聚甲基丙烯酸甲酯人工晶状体,记忆人工晶状体材料的生物相容性较好.水凝胶人工晶状体易移位,可发生迟发性钙沉积,生物相容性较差.眼科植入材料与宿主间的生物相容性仍需提高.     

神经组织工程生物支架材料应用研究

最近几年,组织工程支架材料这一领域的研究极为活跃,许多学者致力于研究设计和制备大孔的、生物可降解的、适合神经组织工程的生物支架材料.开发具有一定的生物学活性,能促进干细胞的增殖分化、组织再生的各类新型的复合材料、仿生材料、生物活性材料及智能型材料,是组织工程材料的研究方向.本文结合近年来的研究,对神经组织工程生物支架材料应用研究作一综述.     

干部保健科健康教育材料的设计与应用

目的 探讨更加适合干部保健对象的健康教育材料和方法,使健康教育形式更加丰富.方法 对北京市某机关2007年参加体检的96名干部体检结果,根据年龄段、疾病种类进行回顾性总结、分析,对健康教育材料的阅读对象和内容进行定位.结合干部人群有知识、老年人居多、多种疾病并存等特点,根据干部人群体检疾病特点.请专科主任制定健康教育内容.制作健康教育材料时,注重图文并茂、通俗易懂,印刷字号加大,方便老年人阅读.结果 共设计制作23种健康教育材料,每种印制5 000张.材料发放后,得到了保健干部及同行的一致赞同.据统计,对96名体检干部发放健康教育材料以后,来我院就诊和取药的人次有不同程度的提高.结论 干部健康教育材料的设计宜注重内容和形式的个性化和阅读者的自身特点,以利于提高保健对象自我管理能力及遵医嘱性.     

组织工程支架材料修复运动性软骨损伤

目的:对运动性软骨损伤因素和特点进行探讨,并对其修复过程中人工生物材料干预下支架材料的选择与应用情况进行分类和归纳.方法:作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"软骨,损伤,生物材料,支架,治疗"或"cartilage,damage,biological materials,support,treatment"为检索词进行检索.选择文章内容与软骨支架材料治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章,共纳入26篇文献.结果:近半个世纪以来,软骨组织工程支架材料的选择与研制经历了天然材料、合成材料等由单一材料向复合材料研制快速发展的时期,另外,基因技术、纳米材料和改性修饰材料技术的运用,为软骨组织损伤后的愈合与康复提供了更大可能与保障.结论:软骨损伤多由于突发暴力所致,由于软骨损伤后自身没有修复功能,故软骨损伤后使用传统疗法较难治愈.随着组织工程学的兴起,组织工程技术逐步运用于软骨康复技术,并取得了巨大的成功,在诸多环节中,其中软骨支架材料的选择与研制尤为重要.单一天然材料和合成材料存在诸多缺点,所以研制复合材料、仿生材料、改性修饰材料,是今后支架材料研究的主要方向.随着组织工程学和生物工程技术以及纳米技术的快速发展和融合,多种材料与技术并用的新兴复合技术将进一步满足医患双方的需求.     

人体硬组织替代材料的力学及生物学性能研究

目的硬组织(骨、牙等)损伤或病变是临床上常见的事件,如果损伤或病变严重到无法进行药物治疗的程度,需要采取硬组织替代材料进行修复或置换.硬组织替代材料的研究已经成为目前生物材料领域的一个重要研究方向.对人体硬组织替代材料的类型、力学性能及生物学性能等方面进行综述,并指出硬组织替代材料的发展方向.资料来源检索时间为1998-01/2004-07.中国期刊网CNKI数字图书馆(中国期刊全文数据库)及Science Direct数字图书馆中期刊30种.检索词为硬组织替代材料、人工骨、人工齿根、生物陶瓷、生物涂层等.检索手段包括电子检索和手工检索等.资料选择选择关于人体硬组织替代材料的200篇相关文献进行分析、总结.数据提炼对检索到的硬组织替代材料研究文章中相关信息进行综述.资料综合对各种硬组织替代材料的力学及生物学性能进行比较分析,并了解其在实际应用中的效果.现有的硬组织替代材料,即金属材料、高分子材料、陶瓷材料以及它们的复合材料,已在临床获得比较广泛的应用,但是尚未达力学和生物学性能完美结合的程度.结论寻找力学与生物学性能和人体固有硬组织完全匹配的替代材料,一直是生物医用材料学界的关注焦点(研究重点).应用仿生技术、纳米技术、复合技术以及组织工程研制的新一代硬组织替代材料有望满足人们日益提高的使用要求.