生物醫(yī)用材料現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)分析

姜聞博

（上海市增材制造研究院 上海 200000）

1 引言

隨著臨床診療的成功，生物醫(yī)用材料已經(jīng)有了一個(gè)初步的制造流程，生物醫(yī)用材料的相關(guān)廠(chǎng)商形成，物醫(yī)用材料的廣泛應(yīng)用打下了基礎(chǔ)。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，人口老齡化現(xiàn)象逐漸加重，新技術(shù)的運(yùn)用是保證經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng)，提高人民生活質(zhì)量的一個(gè)重要因素。因此，發(fā)展生物醫(yī)用材料不僅是醫(yī)學(xué)界所要求的事情，也是人民對(duì)美好生活需求前景下，所必須要全力以赴的事情。因此，生物醫(yī)學(xué)材料的發(fā)展便備受關(guān)注。

2 生物醫(yī)用材料現(xiàn)狀

2.1 生物醫(yī)用材料的市場(chǎng)狀況

2.1.1 高新技術(shù)水平影響材料生產(chǎn) 從市場(chǎng)形式上看，隨著我國(guó)高新技術(shù)的發(fā)展，雖然發(fā)展速度令人欣喜，但是發(fā)展程度和其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍有不足。但盡管如此，我國(guó)在醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展上仍舊取得了可喜的成果，從開(kāi)始研究以來(lái)，我國(guó)醫(yī)療企業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展以每年近15%的速率增加，在這種發(fā)展趨勢(shì)下，仍然還有很大的發(fā)展空間，人民的需求還不能全部滿(mǎn)足，因此，要在現(xiàn)有情況下，需要根據(jù)自身?xiàng)l件，加快發(fā)展速度。高新技術(shù)水平的提高對(duì)于增加生物醫(yī)用材料產(chǎn)值促進(jìn)作用明顯，同時(shí)能為從事這方面工作的人提供更大的發(fā)展空間。

2.1.2 生物醫(yī)用材料組成和市場(chǎng) 生物醫(yī)用材料的組成材料比較廣泛，它包括了高分子、金屬、陶瓷、天然材料等，但其中個(gè)別材料由于本身缺陷，導(dǎo)致使用頻率已有降低，例如其中的醫(yī)療金屬，它的抗腐蝕性以及加工上的缺陷，使得該材料使用頻率減少。同時(shí)，這部分材料用量的減少，也使得其它優(yōu)良材料的用量增多。

在當(dāng)前的市場(chǎng)上，對(duì)于生物醫(yī)療材料的使用比較廣泛。但受到我國(guó)醫(yī)療水平以及醫(yī)療普及范圍、局部地區(qū)生活水平限制，除了呈現(xiàn)出一種供求不均的現(xiàn)象外，還呈現(xiàn)出使用量與需求量相差較大的局面。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)逐步提高，生物醫(yī)用材料用量不斷增加，而生產(chǎn)技術(shù)人員就更需要通過(guò)這個(gè)方面去消化國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)，將國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)充分學(xué)到，以擴(kuò)大國(guó)內(nèi)產(chǎn)品的占有率。

2.2 第一代生物醫(yī)用材料和第二代生物醫(yī)用材料

在20世紀(jì)六十到八十年代，通過(guò)對(duì)工業(yè)化材料進(jìn)行生物相容性研究，開(kāi)發(fā)出了第一代生物醫(yī)用材料。第一代生物醫(yī)療材料主要包括骨釘、骨板、人工關(guān)節(jié)等，到二十世紀(jì)八十年代以后，隨著生物醫(yī)用材料的類(lèi)型增多，已有逾50種應(yīng)用于臨床醫(yī)學(xué)當(dāng)中。但是這些生物醫(yī)學(xué)材料在生物層面上的意義不高，這是因?yàn)檫@些材料普遍都具有生物惰性，然而正是如此，這些材料才能夠在一定程度上被生物體接納，將異物反應(yīng)降低。因此，該材料在二十年中，就已經(jīng)有了上千萬(wàn)患者植入了這些材料，截止到目前，仍然有大量第一代生物醫(yī)用材料在大量使用。

到后來(lái)，即二十世紀(jì)八十到就是年代，惰性材料的生產(chǎn)逐漸減少，活性材料的研發(fā)力度逐漸增加，在這種條件下，第二代生物醫(yī)用材料產(chǎn)生，這種材料由于能夠發(fā)揮生理作用，一旦這種生理作用產(chǎn)生，就能夠?qū)⒃撟饔冒l(fā)揮于人體。例如，其中的生物活性玻璃，該生物材料涵蓋了十一個(gè)反應(yīng)，從最開(kāi)始材料表面發(fā)生的反應(yīng)，一直到后面的幾個(gè)細(xì)胞反應(yīng)，它們的良好連接使得人新生骨得到良好保護(hù)。截止到20世紀(jì)八十年代中期，不僅生物活性玻璃得到了良好應(yīng)用，其他生物材料，例如生物陶瓷、玻璃-陶瓷及其復(fù)合物等多種生物活性材料。

除了活性，第二代生物醫(yī)學(xué)材料具有可控制降解的優(yōu)點(diǎn)。隨著人體組織的逐漸生長(zhǎng)，植入物會(huì)不斷地退化，最終被新的組織所取代，植入生物醫(yī)學(xué)材料和宿主組織之間并沒(méi)有明顯的分別，可吸收縫合線(xiàn)就是其中一個(gè)良好的例子，它由聚乳酸和聚羥基乙酸合成的可以被生物降解的材料制成，最終可水解為二氧化碳和水。到二十世紀(jì)八十年代中期，使用可降解的聚合物作為縫合材料已經(jīng)成為常規(guī)的臨床治療手段之一。在整形外科和藥物輸送系統(tǒng)中，最初開(kāi)發(fā)了可生物降解材料的內(nèi)固定板和螺釘，但后來(lái)經(jīng)過(guò)慢慢的使用才得到逐漸發(fā)展。

2.3 第三代生物醫(yī)用材料和再生醫(yī)學(xué)

直到二十世紀(jì)末，第三代生物醫(yī)用材料的研發(fā)開(kāi)始，第三代生物醫(yī)學(xué)材料的核心是將生物活性材料與可降解這兩個(gè)理念相互結(jié)合，形成一種新型生物醫(yī)學(xué)材料，通過(guò)這種材料，促進(jìn)細(xì)胞重新開(kāi)始增值分化、使得機(jī)體再生，因此，它已經(jīng)不單單是生物醫(yī)學(xué)材料的制造，還包含著再生醫(yī)學(xué)的運(yùn)用。

再生醫(yī)學(xué)就定義上說(shuō)尚沒(méi)有一個(gè)明確的定義，當(dāng)普遍意義上說(shuō)，他就是使人類(lèi)原本就擁有的自然治愈能力重新煥發(fā)生機(jī)，從而讓原本受到傷害的組織和器官重新生長(zhǎng)，而目前在這方面的研究主要包括四個(gè)方面：干細(xì)胞與克隆技術(shù)、組織工程、生物醫(yī)用材料產(chǎn)品、異種器官移植。

3 生物醫(yī)用材料的發(fā)展趨勢(shì)

生物醫(yī)用材料不知是一門(mén)生物學(xué)科，它還涉及到力學(xué)、工程學(xué)等諸多領(lǐng)域，已經(jīng)不單單是生物學(xué)的課程。對(duì)于目前世界范圍出現(xiàn)的問(wèn)題，通過(guò)生物醫(yī)用材料，已經(jīng)可以解決其中因?yàn)槠鞴贀p壞而影響機(jī)體正常生命活動(dòng)的部分問(wèn)題，而在以前，這方面的問(wèn)題能夠得到妥善解決的數(shù)量不多。

結(jié)合目前生物醫(yī)用材料的研發(fā)情況，筆者認(rèn)為，未來(lái)的生物醫(yī)用材料可能會(huì)在以下方面得到發(fā)展。首先，對(duì)于第一二代生物醫(yī)用材料，將會(huì)提高第一二代生物醫(yī)用材料的使用壽命，同時(shí)提高生產(chǎn)第一二代生物醫(yī)用材料的裝置的性能，制造更加優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。其次，對(duì)于第三代生物醫(yī)用材料，將會(huì)加快這方面材料的研發(fā)，再生醫(yī)學(xué)對(duì)人的好處很大，因此它的良好開(kāi)發(fā)具有重要作用。最后，結(jié)合組織工程技術(shù)，建立有特定功能和形態(tài)的新的組織及器官。

4 結(jié)語(yǔ)

生物醫(yī)用材料是生命科學(xué)和材料科學(xué)的交叉，二者之間形成的聯(lián)系使得人類(lèi)生命質(zhì)量得到提高。目前，針對(duì)生物醫(yī)用材料的開(kāi)發(fā)工作還在持續(xù)進(jìn)行。而在生物醫(yī)用材料開(kāi)發(fā)中的第三代生物醫(yī)用材料以及組織工程技術(shù)結(jié)合開(kāi)發(fā)的材料值得期待。

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