納米生物醫(yī)用材料--復(fù)習(xí)題

1、生物醫(yī)用材料復(fù)習(xí)題1 .骨組織中主要的無(wú)機(jī)/有機(jī)成分是什么？(1)無(wú)機(jī)鹽占重量2/3:主要成分：羥基磷灰石，分子式Ca0(POQ6(OH)它們是一些微小顆粒(長(zhǎng)約20nm橫截面積約25nm)是骨質(zhì)堅(jiān)硬的主要因素；有機(jī)質(zhì)占質(zhì)量的1/3,由骨膠原纖維和少量的粘蛋白組成。2 .血細(xì)胞的組成及主要作用？血細(xì)胞的組成：紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板血細(xì)胞的主要作用：紅細(xì)胞：(1)運(yùn)輸Q和CO緩沖作用、(2)在酸堿平衡起一定的緩沖作用白細(xì)胞：(1)抵抗微生物的入侵和執(zhí)行免疫功能，以維持機(jī)體的生存。白細(xì)胞也通常被稱為免疫細(xì)胞；(2)中性粒細(xì)胞和單核-巨噬細(xì)胞可吞噬入侵機(jī)體的微生物和其他義務(wù)，并可清除機(jī)體自身的壞死組

2、織；(3)淋巴細(xì)胞的主要功能是參與免疫反應(yīng)。血小板：維持血管內(nèi)皮的完整：支持和修復(fù)；參與生理止血全過(guò)程參與凝血：如血小板磷脂，PF3促進(jìn)和抑制纖維蛋白溶解：血小板釋放的5-HT刺激血管內(nèi)皮釋放血管激活物，激活纖溶酶原而使纖維蛋白降解；血小板第6因子(抗纖維蛋白因子，PF6)抑制纖維蛋白溶解3 .按材料生物反應(yīng)性質(zhì)，生物材料可以分為哪幾類?按材料的生物活性還可分為：生物惰性材料：體內(nèi)穩(wěn)定、不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的材料。包括惰性生物陶瓷(如氧化物陶瓷：AlzQ、ZrO2等)、醫(yī)用金屬材料(不銹鋼、鈦合金、鉆銘合金)。生物活性材料：能與周圍組織發(fā)生不同程度生化反應(yīng)的材料。例如生物活性陶瓷(羥基磷

3、灰石Ca10(PO4)6(OH)2和生物玻璃等。生物降解材料：體內(nèi)能夠不斷發(fā)生降解，降解產(chǎn)物能夠被機(jī)體所吸收或排除體外的材料。包括：生物降解陶瓷(B-磷酸三鈣B-Ca3(PO4)2)和生物降解高分子材料(聚乳酸PLA)04,生物惰性材料、生物活性材料、生物可降解性材料的概念？作為硬組織替代材料，它們與活體組織界面的結(jié)合特點(diǎn)有何不同？各舉一例材料。生物惰性材料：體內(nèi)穩(wěn)定、不發(fā)生或僅發(fā)生微弱化學(xué)反應(yīng)的材料。包括惰性生物陶瓷(如氧化物陶瓷：Al2Q、ZrQ等)、醫(yī)用金屬材料(不銹鋼、鈦合金、鉆銘合金)。生物活性材料：能與周圍組織發(fā)生不同程度生化反應(yīng)的材料。例如生物活性陶瓷(羥基磷灰石Ca10(PO4

4、)6(OH)2和生物玻璃等。生物降解材料：體內(nèi)能夠不斷發(fā)生降解，降解產(chǎn)物能夠被機(jī)體所吸收或排除體外的材料。包括：生物降解陶瓷(B-磷酸三鈣、B-Ca3(PO4)2)和生物降解高分子材料(聚乳酸PLA)o5,生物相容性的概念是什么？主要包括哪兩個(gè)方面？(1)概念：生物材料在宿主的特定環(huán)境和部位，與宿主直接或間接接觸時(shí)所產(chǎn)生相互反應(yīng)的能力，是材料能耐受宿主整個(gè)系統(tǒng)作用而保持相對(duì)穩(wěn)定、不被排斥和破壞的生物學(xué)特性。材料與宿主產(chǎn)生相互作用所涉及生物化學(xué)、生物力學(xué)和生物電學(xué)三個(gè)反應(yīng)系統(tǒng)。(2)包括方面：生物相容性可以分為兩類：組織相容性和血液相容性6,生物醫(yī)用材料兩個(gè)最基本的性能要求是什么？臨床醫(yī)學(xué)對(duì)生物

5、醫(yī)學(xué)材料要求：生物相容性(安全性)和功能性7 .材料與活體系統(tǒng)相互作用包括那兩個(gè)方面？宿主反應(yīng)有哪些方面？材料反應(yīng)有哪些方面？材料與活體系統(tǒng)相互作用包括兩個(gè)方面：宿主反應(yīng)和材料反應(yīng)。宿主反應(yīng)：宿主對(duì)植入體材料作出的生理反應(yīng)，主要包括血液反應(yīng)、組織反應(yīng)。材料反應(yīng)：植入體材料在生物環(huán)境中發(fā)生的各種物理和化學(xué)反應(yīng)主要包括生理反應(yīng)和物理機(jī)制反應(yīng)(腐蝕)。8 .影響材料血液相容性的因素有哪些？改善材料表面血液相容性的方法有哪些？影響材料血液相容性的因素：一.材料性能的影響(1)本體性能的影響：Ni引起癌變，碳素材料抗血栓性能好，聚氨酯抗凝血性較好。(2)表面性能的影響：(a)表面形貌：表面粗糙度、表面織

6、構(gòu)、多孔性。材料表面越粗糙，暴露在血液上的面積越大，凝血的可能性也就越大，但如果在0,12UM的范圍內(nèi)存在不均勻結(jié)構(gòu)，可提高材料的抗凝血性能(b)表面成分：例如表面涂覆碳素材料可抗血栓二.材料的外形與尺寸的影響改善材料表面血液相容性的方法：利用各種物理和化學(xué)的方法對(duì)材料的表面進(jìn)行處理可以提高材料的抗血栓性能（血液相容性），即表面改性，具體表面改性技術(shù)：1）增加表面親水性，降低表面與血液成分的相互作用2）使材料表面帶負(fù)電荷：3）對(duì)表面進(jìn)行偽修飾，使其不被血液視為異物，例如材料的血管內(nèi)皮化、血蛋白鈍化及磷脂樣表面等；4）材料表面引入生物活性物質(zhì)9 .目前常用的臨床治療心肌梗塞使用的心血管支架是什么

7、材料？金屬裸支架可能產(chǎn)生什么并發(fā)癥？如何降低？10 .什么是硬組織替代物的應(yīng)力屏蔽（應(yīng)力遮擋）現(xiàn)象？如何降低？11 .生物醫(yī)用新材料從研究到臨床應(yīng)用需要進(jìn)行哪些生物學(xué)檢測(cè)階段？1）與已上市產(chǎn)品對(duì)比、2）確定材料分類、3）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇：根據(jù)分類，按要求選擇要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。4）生物學(xué)實(shí)驗(yàn)5）上市后重新評(píng)價(jià)12 .醫(yī)用金屬材料、陶瓷材料、高分子材料的優(yōu)缺點(diǎn)？應(yīng)用中存在的主要問(wèn)題？如何解決？13 .鈦合金的生物相容性特點(diǎn)？鍥鈦形狀記憶合金的超彈性和形狀記憶性能？舉例說(shuō)明在醫(yī)學(xué)中各有何用途？（1）鈦是目前已知的生物相容性最好的金屬之一，鈦易與氧反應(yīng)形成致密氧化鈦（TiO2）鈍化膜，植入后引起的組

8、織反應(yīng)輕微。凝膠狀態(tài)的TiO2膜甚至具有誘導(dǎo)體液中鈣、磷離子沉積生成磷灰石的能力，表現(xiàn)出一定的生物活性和骨結(jié)合能力，尤其適合于骨內(nèi)埋植。（2）14.作為硬組織植入材料，金屬腐蝕對(duì)人體有何影響？15.了解常用三類醫(yī)用金屬材料主要成分、力學(xué)特性、生物相容性、臨床應(yīng)用主要成分力學(xué)特性生物相容性臨床應(yīng)用不Cr密度和彈性模產(chǎn)生的腐蝕作用造成1）齒科：鑲牙、齒銹C量與人體硬組其長(zhǎng)期植入的穩(wěn)定性科矯形、牙根種植鋼Ni織相距較大，差，等Ti因此力學(xué)相容性差密度和彈性模量與人體硬組織相距較大，因此力學(xué)相容性差。溶出的銀離子有口能2）人工關(guān)節(jié)和骨折內(nèi)固定器械3）心血管系統(tǒng)：各種傳感器、植入電誘發(fā)月中瘤的形成及本身

9、無(wú)生物活性，難于和生物組織形成牢固結(jié)合等原因，應(yīng)用比例呈下降趨勢(shì)。極的外殼和合金導(dǎo)線，可制作不銹鋼的人工心臟瓣膜、血管內(nèi)擴(kuò)張支架等鉆基合金Co-Cr-MoCo-Ni-Cr-Mo醫(yī)用金屬材料中耐蝕性最好，一般認(rèn)為植入人體后無(wú)明顯組織學(xué)反應(yīng)。但用鑄造鉆基合金制作的人工牌關(guān)節(jié)在體內(nèi)會(huì)引起松動(dòng)，由于金屬磨損腐蝕造成CoNi等離子溶出，引起巨細(xì)胞和組織壞死，導(dǎo)致患者疼痛以及關(guān)節(jié)的松動(dòng)。鉆、鍥、銘還可以產(chǎn)生皮膚過(guò)敏反應(yīng)。適合于制造體內(nèi)承載苛刻、耐蝕性要求較圖的長(zhǎng)期植入件，其品種主要有各類人工關(guān)節(jié)及整形外科植入器械。在心臟外科、齒科等領(lǐng)域均有應(yīng)用。鈦合金Ti-6Al-4V比強(qiáng)度局；耐腐蝕性強(qiáng)（表間形成穩(wěn)定氧

10、化膜）；彈性模量值?。s為其他金屬材料一半，接近天然，目）；易加工但硬度較低，耐磨性差生物相容性好（能與骨和生命組織融合）鈦及鈦合金具有優(yōu)異的使用特性，是生物醫(yī)療領(lǐng)域中優(yōu)異的金屬材料，采用鈦及鈦合金制造的股骨頭、牌關(guān)節(jié)、等上百種金屬件移植到人體中，取得了良好的效果，被醫(yī)學(xué)界給予了很高的評(píng)價(jià)。16.如何改善金屬硬組織替代物的生物活性?17 .硬組織植入物的表面孔隙對(duì)植入物與骨結(jié)合強(qiáng)度有何影響?18 .生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的基本要求是什么?19 .氧化鋁的力學(xué)性能、生物性能、臨床應(yīng)用？生物學(xué)性能：（1）氧化鋁在體液中完全穩(wěn)定，在生物體內(nèi)不會(huì)發(fā)生溶解和變性。（2）氧化鋁對(duì)周圍機(jī)體組織呈惰性反應(yīng)。對(duì)骨組織

11、生長(zhǎng)無(wú)抑制作用，生物相容性比金屬和有機(jī)高分子材料好。（3）孔徑大于100的多孔體植入骨組織后。可看到新骨很快長(zhǎng)人氣孔中。20 .碳素材料的力學(xué)性能、生物學(xué)性能、臨床應(yīng)用？21 .什么是生物活性玻璃？其主要成分是什么？生物活性玻璃：能與人體骨或軟組織形成生理結(jié)合的生物陶瓷稱為生物活性玻璃；主要成分：一般為CaO-SiQ-PzO系統(tǒng)，部分含有MgOK2。NaOA%Q、B2Q、TiO2等。22 .生物玻璃陶瓷（微晶玻璃）的相組成特點(diǎn)是什么？與生物活性玻璃相比，作為骨植入材料有何優(yōu)勢(shì)？23 .羥基磷灰石的分子式、力學(xué)性能、生物學(xué)性能、臨床應(yīng)用，涂層制備方法？Cc10（PC4）6（OH）2;24 .磷酸

12、三鈣的分子式，力學(xué)性能，生物學(xué)性能，臨床應(yīng)用？Cc3（PC4）2;25 .生物醫(yī)用天然高分子和合成高分子材料的性能有哪些優(yōu)缺點(diǎn)？各舉一例？26 .甲殼素、膠原、有機(jī)玻璃、硅橡膠、聚乳酸作為生物材料在有何醫(yī)學(xué)應(yīng)用？甲殼素：吸收型手術(shù)縫合線、傷口包扎材料、人造皮膚材料膠原：制造心臟瓣膜、支架、血管修復(fù)材料、止血海綿、化妝品、人工皮膚、手術(shù)縫合線、組織工程基質(zhì)等有機(jī)玻璃：硅橡膠：人工顱骨的修復(fù)，修補(bǔ)面容的缺陷等聚乳酸：人工血管，骨替代材料以及釋藥載體27 .什么是超高分子量聚乙烯？性能有何特點(diǎn)？試舉一例其醫(yī)學(xué)應(yīng)用？超高分子量聚乙烯：平均分子量在150萬(wàn)以上的線性結(jié)構(gòu)聚乙烯，是一種新型的熱塑性工程塑料

13、。性能：耐磨損性能非常卓越?jīng)_擊強(qiáng)度極高，比尼龍6和聚丙烯大10倍；能吸收震動(dòng)沖擊和防噪聲；摩擦系數(shù)很低，遠(yuǎn)較尼龍及其他塑料小，具有自潤(rùn)滑作用；不易粘附異物，滑動(dòng)時(shí)有極優(yōu)良的抗粘著特性；耐化學(xué)腐蝕，并可屏蔽原子輻射；工作溫度范圍可自265c到100C,低溫到195c時(shí)，仍能保持很好的韌性和強(qiáng)度，不致脆裂；無(wú)毒性、無(wú)污染、可再循環(huán)回收利用，和其他塑料相比有良好的熱穩(wěn)定性和不吸水性，能保持尺寸精度不變形；成本低廉。醫(yī)學(xué)應(yīng)用：血液泵的材料、牙醫(yī)用材料的填充材料28 .人工牌關(guān)節(jié)制品由哪些材料組合而成？為什么？可能存在哪些并發(fā)癥？如何改善人工關(guān)節(jié)制品的使用壽命？29 .生物醫(yī)用材料表面改性的意義？在生物

14、環(huán)境與植入體材料的反應(yīng)中，材料的表面起著重要作用。宿主首先對(duì)材料表面做出相應(yīng)的生理反應(yīng)，并根據(jù)反應(yīng)結(jié)果決定對(duì)材料是親和還是排斥。因此控制材料表面特性可有效改善植入效果。30 .什么是材料表面肝素化改性？有何醫(yī)學(xué)作用？31 .采用等離子體噴涂方法在醫(yī)用金屬表面涂覆羥基磷灰石涂層有何優(yōu)點(diǎn)？等離子噴涂技術(shù)是較早用于鈦及鈦合金表面改性的，由高溫等離子火焰(溫度高達(dá)10000c以上)，將待噴涂的粉料瞬間熔化，然后高速噴涂在冷態(tài)的基體上形成涂層。涂層厚度通常約0.050.1mm32 .組織工程的基本原理和三要素是什么？基本原理：應(yīng)用工程學(xué)、生命科學(xué)和材料學(xué)的原理與方法，將在體外培養(yǎng)、擴(kuò)增的功能相關(guān)的活細(xì)胞種植于多孔支架上，細(xì)胞在支架上增殖、分化，構(gòu)