北京航空航天大学可生物降解材料与组织工程材料科学与工程前沿之可生物降解材料与组织工程李岩北京航空航天大学材料科学与工程学院2016年春季北京航空航天大学主要内容一．可生物降解材料二．组织工程北京航空航天大学生物材料生物医用材料（BiomedicalMaterials）生物材料（Biomaterials）对生物体进行诊断、治疗和置换损坏的组织、器官或增进其功能的材料。*生物材料可以是人造的，也可以是天然的或者是它们相结合的功能材料俞耀庭，张兴栋，《生物医用材料》，2001北京航空航天大学根据生物医用材料在生物体内的活性分类：惰性生物材料：植入体内后与周围组织之间形成纤维包膜；表面活性材料：植入体内后材料能与周围骨组织形成牢固的化学键结合(骨性结合)；可降解（吸收）材料：植入体内后会逐渐被降解、吸收，被新生组织代替。北京航空航天大学生物材料降解机制1、物理：外应力（断裂、磨损）2、化学：水解、氧化、酸碱作用3、生化：酶、微生物水解：a、溶蚀：不溶于水的固体变成水溶性的物质;b、吸收：进入体液的降解产物被细胞吞噬并被转化和代谢。酶解：酶促水解、酶促氧化、自由基作用北京航空航天大学可生物降解金属材料北京航空航天大学可生物降解金属材料1.镁合金2.铁合金3.锌合金降解机制：在体液环境下的腐蚀.镁合金降解速度太快（小于4个月）铁合金降解速度太慢（大于8个月）锌合金降解速度介于两者之间北京航空航天大学镁的物理化学性质1.物理性质：室温hcp结构，具有金属光泽，呈亮白色；密度1.74g/cm3，熔点923K，沸点为1380K；弹性模量约40GPa，强度低、塑性差、比强度高。2.化学性质：化学性质活泼，标准电位为-2.37V，易在空气中氧化，易于水发生反应，极易腐蚀。北京航空航天大学镁在人体中的生理作用1.与能量代谢相关的酶的辅助因子；2.作为Ca的阻抗剂，抑制在细胞内Ca的堆积；3.与骨骼代谢相关。北京航空航天大学镁在体液中降解机理镁与水溶液接触表面生成Mg(OH)2，具有减缓腐蚀的作用氯离子使Mg(OH)2转变为更易溶解的MgCl2进入溶液，当水溶液内的氯离子浓度超过30mM/L时，镁表层氢氧化镁膜将遭到破坏而发生点蚀。Mg(OH)2+2Cl-=MgCl2人体生理环境内的氯离子浓度达到150mM/L，因而镁在人体内会发生严重的腐蚀而降解。Mg+2H2O=Mg(OH)2+H2北京航空航天大学镁合金植入物在活体中降解ZJLietal.Biomaterials29(2008)1329-1344纯Ti和Mg-1Ca合金钉植入兔子股骨1、2、3月后的X射线照片北京航空航天大学Cath...
