生物医用材料的发展精品(七篇)
生物医用材料的发展篇(1)
2 生物材料的类型与应用 生物材料种类繁多,到目前为止,被详细研究过的生物材料已经超过一千种,在医学临床上广泛应用的也有几十种,涉及材料学科各个领域。依据不同的分类标准,可以分为不同的类型。
2.1 以材料的生物性能为分类标准根据材料的生物性能,生物材料可分为生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物复合材料四类。
2.1.1 生物惰性材料 生物惰性材料是指一类在生物环境中能保持稳定,不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料,主要是生物陶瓷类和医用合金类材料。由于在实际中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在机体内也只是基本上不发生化学反应,它与组织间的结合主要是组织长入其粗糙不平的表面形成一种机械嵌联,即形态结合。生物惰性材料主要包括以下几类:(1)氧化物陶瓷 主要包括氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷.氧化铝陶瓷中以纯刚玉及其复合材料的人工关节和人工骨为主,具体包括纯刚玉双杯式人工髋关节;纯刚玉— 金属复合型人工股骨头;纯刚玉—聚甲基丙烯酸酯—钴铬钼合金铰链式膝关节,其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷 该材料主要用来制作部分人工关节。(3)Si3N4 陶瓷 该类材料主要用来制作一些作为替代用的较小的人工骨,目前还不能用作承重材料。(4)医用碳素材料 它主要被作为制作人工心脏瓣膜等人工脏器以及人工关节等方面的材料。(5)医用金属材料 该类材料是目前人体承重材料中应用最广泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它与人体环境的相容性.同时它还能制作各类其他人体骨的替代物。
2.1.2 生物活性材料生物活性材料是一类能诱出或调节生物活性的生物医学材料。但是,也有人认为生物活性是增进细胞活性或新组织再生的性质。现在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基础,其应用范围也大大扩充. 一些生物医用高分子材料,特别是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被视为生物活性材料.羟基磷灰石是一种典型的生物活性材料。由于人体骨的主要无机质成分为该材料,故当材料植入体内时不仅能传导成骨,而且能与新骨形成骨键合。在肌肉、韧带或皮下种植时,能与组织密合,无炎症或刺激反应.生物活性材料主要有以下几类:
(1)羟基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作为最有代表性的生物活性陶瓷—羟基磷灰石(简称HAP)材料的研究, 在近代生物医学工程学科领域一直受到人们的密切关注.羟基磷灰石 [Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎动物骨和齿的主要无机成分,结构也非常相近,与动物体组织的相容性好、无毒副作用、界面活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料。因此可广泛应用于生物硬组织的修复和替换材料,如口腔种植、牙槽脊增高、耳小骨替换、脊椎骨替换等多个方面.另外,在HA 生物陶瓷中耳通气引流管、颌面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA颗粒和抑制癌细胞用HA微晶粉方面也有广泛的应用.又因为该材料受到本身脆性高、抗折强度低的限制,因此在承重材料应用方面受到了限制.现在该材料已引起世界各国学者的广泛关注。目前制备多孔陶瓷和复合材料是该材料的重要发展方向,涂层材料也是重要分支之一。该类材料以医用为目的,主要包括制粉、烧结、性能实验和临床应用几部分。
(2)磷酸钙生物活性材料 这种材料主要包括磷酸钙骨水泥和磷酸钙陶瓷纤维两类.前者是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料,有望部分取代传统的PMMA 有机骨水泥. 国内研究抗压强度已达60MPa 以上。后者具有一定的机械强度和生物活性,可用于无机骨水泥的补强及制备有机与无机复合型植入材料。
(3)磁性材料 生物磁性陶瓷材料主要为治疗癌症用磁性材料,它属于功能性活性生物材料的一种。把它植入肿瘤病灶内,在外部交变磁场作用下,产生磁滞热效应,导致磁性材料区域内局部温度升高,借以杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤的发展。动物实验效果良好。
(4)生物玻璃 生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃两类。目前关于该方向的研究已成为生物材料的主要研究方向之一。
2.1.3 生物降解材料所谓可降解生物材料是指那些在被植入人体以后,能够不断的发生分解,分解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料,主要包括β-TCP 生物降解陶瓷和生物陶瓷药物载体两类,前者主要用于修复良性骨肿瘤或瘤样病变手术刮除后所致缺损,而后者主要用作微药库型载体,可根据要求制成一定形状和大小的中空结构,用于各种骨科疾病。
2.1.4 生物复合材料生物复合材料又称为生物医用复合材料,它是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料,并且与其所有单体的性能相比,复合材料的性能都有较大程度的提高的材料。制备该类材料的目的就是进一步提高或改善某一种生物材料的性能。该类材料主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造,它除应具有预期的物理化学性质之外,还必须满足生物相容性的要求,这里不仅要求组分材料自身必须满足生物相容性要求,而且复合之后不允许出现有损材料生物学性能的性质。按基材分生物复合材料可分为高分子基、金属基和陶瓷基三类,它们既可以作为生物复合材料的基材,又可作为增强体或填料,它们之间的相互搭配或组合形成了大量性质各异的生物医学复合材料,利用生物技术,一些活体组织、细胞和诱导组织再生的生长因子被引入了生物医学材料,大大改善了其生物学性能,并可使其具有药物治疗功能,已成为生物医学材料的一个十分重要的发展方向,根据材料植入体内后引起的组织反应类型和水平,它又可分为近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等几种类型。人和动物中绝大多数组织均可视为复合材料,生物医学复合材料的发展为获得真正仿生的生物材料开辟了广阔的途径。
2.2 以材料的属性为分类标准
2.2.1 生物医用金属材料生物医用金属材料是用作生物医学材料的金属或合金,又称外科用金属材料或医用金属材料,是一类惰性材料,这类材料具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用最广泛的承力植入材料。该类材料的应用非常广泛,及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面,除了要求它具有良好的力学性能及相关的物理性质外,优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变,前者可能导致毒副作用,后者常常导致植入的失败。已经用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类。此外,还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。
2.2.2 生物医用高分子材料 医用高分子材料是生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的领域。它有天然产物和人工合成两个来源,该材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。按性质医用高分子材料可分为非降解型和可生物降解型两类。对于前者,要求其在生物环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的物理机械性能。并不要求它绝对稳定,但是要求其本身和少量的降解产物不对机体产生明显的毒副作用,同时材料不致发生灾难性破坏。该类材料主要用于人体软、硬组织修复体、人工器官、人造血管、接触镜、膜材、粘接剂和管腔制品等方面。这类材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等. 而可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它们可在生物环境作用下发生结构破坏和性能蜕变,其降解产物能通过正常的新陈代谢或被机体吸收利用或被排出体外,主要用于药物释放和送达载体及非永久性植入装置.按使用的目的或用途,医用高分子材料还可分为心血管系统、软组织及硬组 织等修复材料。用于心血管系统的医用高分子材料应当着重要求其抗凝血性好,不破坏红细胞、血小板,不改变血液中的蛋白并不干扰电解质等。
2.2.3 生物医用无机非金属材料或称为生物陶瓷。生物医用非金属材料,又称生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。此类材料化学性能稳定,具有良好的生物相容性。一般来说,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三类。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已经简要作了介绍,而功能活性生物陶瓷是近年来提出的一个新概念.随着生物陶瓷材料研究的深入和越来越多医学问题的出现,对生物陶瓷材料的要求也越来越高。原先的生物陶瓷材料无论是生物惰性的还是生物活性的,强调的是材料在生物体内的组织力学环境和生化环境的适应性,而现在组织电学适应性和能参与生物体物质、能量交换的功能已成为生物材料应具备的条件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下两类:(1)模拟性生物陶瓷材料 该类材料是将天然有机物(如骨胶原、纤维蛋白以及骨形成因子等)和无机生物材料复合,来模拟人体硬组织成分和结构,以改善材料的力学性能和手术的可操作性,并能发挥天然有机物的促进人体硬组织生长的特性。(2)带有治疗功能的生物陶瓷复合材料 该类材料是利用骨的压电效应能刺激骨折愈合的特点,使压电陶瓷与生物活性陶瓷复合,在进行骨置换的同时,利用生物体自身运动对置换体产生的压电效应来刺激骨损伤部位的早期硬组织生长。具体来说是由于肿瘤中血管供氧不足,当局部被加热到43~45℃时,癌细胞很容易被杀死。现在最常用的是将铁氧体与生物活性陶瓷复合,填充在因骨肿瘤而产生的骨缺损部位,利用外加交变磁场,充填物因磁滞损耗而产生局部发热,杀死癌细胞,又不影响周围正常组织。现在,功能活性生物陶瓷的研究还处于探索阶段,临床应用鲜有报道,但其发展应用前景是很光明的。各种不同种类的生物陶瓷的物理、化学和生物性能差别很大,在医学领域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的发展前途.临床应用中,生物陶瓷存在的主要问题是强度和韧性较差.氧化铝、氧化锆陶瓷耐压、耐磨和化学稳定性比金属、有机材料都好,但其脆性的问题也没有得到解决。生物活性陶瓷的强度则很难满足人体承力较大部位的需要。
2.2.4 生物医用复合材料此类材料在2.1.4 中已有介绍,此处不再详述
2.2.5 生物衍生材料生物衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医用材
料,也称为生物再生材料.生物组织可取自同种或异种动物体的组织. 特殊处理包括维持组织原有构型而进行的固定、灭菌和消除抗原性的轻微处理,以及拆散原有构型、重建新的物理形态的强烈处理.由于经过处理的生物组织已失去生命力,生物衍生材料是无生命力的材料. 但是,由于生物衍生材料或是具有类似于自然组织的构型和功能,或是其组成类似于自然组织,在维持人体动态过程的修复和替换中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修复体、皮肤掩膜、纤维蛋白制品、骨修复体、巩膜修复体、鼻种植体、血液唧筒、血浆增强剂和血液透析膜等.
3. 生物材料的性能评价 目前关于生物材料性能评价的研究主要集中在生物相容性方面.因为生物相容性是生物材料研究中始终贯穿的主题.它是指生命体组织对生物材料产生反应的一种性能,该材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性.现在普遍认为,生物相容性包括两大原则,一是生物安全性原则,二是生物功能性原则.生物安全性是植入体内的生物材料要满足的首要性能,是材料与宿主之间能否结合完好的关键.关于生物材料生物学评价标准的研究始于20 世纪70 年代,目前形成了从细胞水平到整体动物的较完整的评价框架.国际标准化组织(ISO)以 10993编号发布了17个相关标准,同时对生物学评价方法也进行了标准化.迫于现代社会动物保护和减少动物试验的压力,国际上各国专家对体外评价方法进行了大量的研究,同时利用现代分子生物学手段来评价生物材料的安全性、使评价方法从整体动物和细胞水平深入到分子水平.主要在体外细胞毒性试验、遗传性和致癌性试验以及血液相容性评价方法等方面进行了一些研究.但具体评价方法和指标都未统一,更没有标准化.随着对生物材料生物相容性的深入研究,人们发现评价生物材料对生物功能的影响也很重要.关于这一方面的研究主要是体外法。具体来说侧重于对细胞功能的影响和分子生物学评价方面的一些研究。总之,关于生物功能性的原则是提出不久的一个新的生物材料的评价方面,它必将随着研究的不断深入而向前发展.而涉及材料的化学稳定性、疲劳性能、摩擦、磨损性能的生物材料在人体内长期埋植的稳定性是需要开展评价研究的一个重要方面。
4 生物材料的发展趋势展望 生物材料科学是20 世纪新兴学科中最耀眼的新星之一。现在,生物材料科学已成为一门与人类现代医疗保健系统密切相关的边缘学科。其重要性不仅因为它与人类自身密切相关,还因为它跨越了材料、医学、物理、生物化学和现代高科技等诸多学科领域。现在对于该材料的研究已从被动地适应生物环境发展到有目的地设计材料,以达到与生物组织的有机连接。并随着生命科学和材料科学的发展,生物材料必将走向功能性半生命方向。生物材料的临床应用已从短期的替换和填充发展成永久性牢固种植,并与其它高科技(如电子技术、信息处理技术)相结合,制备富有应用潜力的医疗器械。生物材料的研究在世界各国也日益受到重视.四年一次的世界生物材料大会代表着国际上生物材料研究的发展动态和目前的水平。分析认为,以下几个方面是生物材料今后研究发展的几个主要方向:
(1)发展具有主动诱导、激发人体组织和器官再生修复功能的,能参与人体能量和物质交换产生相互结合的功能性活性生物材料,将成为生物材料研究的主要方向之一。
(2)把生物陶瓷与高分子聚合物或生物玻璃进行二元或多元复合,来制备接近人体骨真实情况的骨修复或替代材料将成为研究的重要方向之一。
(3)制备接近天然人骨形态的、纳微米相结合的、用于承重的、多孔型生物复合材料将成为方向之一。
(4)用于延长药效时间、提高药物效率和稳定性、减少用量及对机体的毒副作用的药物传递材料将成为研究热点之一。
(5)血液相容性人工脏器材料的研究也是突破方向之一。
(6)如何能够制备出纳米尺寸的生物材料的工艺以及纳米生物材料本身将成为研究热点之一。
生物医用材料的发展篇(2)
2生物材料的类型与应用生物材料种类繁多,到目前为止,被详细研究过的生物材料已经超过一千种,在医学临床上广泛应用的也有几十种,涉及材料学科各个领域。依据不同的分类标准,可以分为不同的类型。
2.1以材料的生物性能为分类标准根据材料的生物性能,生物材料可分为生物惰性材料、生物活性材料、生物降解材料和生物复合材料四类。
2.1.1生物惰性材料生物惰性材料是指一类在生物环境中能保持稳定,不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料,主要是生物陶瓷类和医用合金类材料。由于在实际中不存在完全惰性的材料,因此生物惰性材料在机体内也只是基本上不发生化学反应,它与组织间的结合主要是组织长入其粗糙不平的表面形成一种机械嵌联,即形态结合。生物惰性材料主要包括以下几类:(1)氧化物陶瓷主要包括氧化铝陶瓷和氧化锆陶瓷.氧化铝陶瓷中以纯刚玉及其复合材料的人工关节和人工骨为主,具体包括纯刚玉双杯式人工髋关节;纯刚玉—金属复合型人工股骨头;纯刚玉—聚甲基丙烯酸酯—钴铬钼合金铰链式膝关节,其他人工骨、人工牙根等。(2)玻璃陶瓷该材料主要用来制作部分人工关节。(3)Si3N4陶瓷该类材料主要用来制作一些作为替代用的较小的人工骨,目前还不能用作承重材料。(4)医用碳素材料它主要被作为制作人工心脏瓣膜等人工脏器以及人工关节等方面的材料。(5)医用金属材料该类材料是目前人体承重材料中应用最广泛的材料,在其表面涂上活性生物材料后可增加它与人体环境的相容性.同时它还能制作各类其他人体骨的替代物。
2.1.2生物活性材料生物活性材料是一类能诱出或调节生物活性的生物医学材料。但是,也有人认为生物活性是增进细胞活性或新组织再生的性质。现在,生物活性材料的概念已建立了牢固的基础,其应用范围也大大扩充.一些生物医用高分子材料,特别是某些天然高分子材料及合成高分子材料都被视为生物活性材料.羟基磷灰石是一种典型的生物活性材料。由于人体骨的主要无机质成分为该材料,故当材料植入体内时不仅能传导成骨,而且能与新骨形成骨键合。在肌肉、韧带或皮下种植时,能与组织密合,无炎症或刺激反应.生物活性材料主要有以下几类:
(1)羟基磷灰石,它是目前研究最多的生物活性材料之一,作为最有代表性的生物活性陶瓷—羟基磷灰石(简称HAP)材料的研究,在近代生物医学工程学科领域一直受到人们的密切关注.羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是脊椎动物骨和齿的主要无机成分,结构也非常相近,与动物体组织的相容性好、无毒副作用、界面活性优于各类医用钛合金、硅橡胶及植骨用碳素材料。因此可广泛应用于生物硬组织的修复和替换材料,如口腔种植、牙槽脊增高、耳小骨替换、脊椎骨替换等多个方面.另外,在HA生物陶瓷中耳通气引流管、颌面骨、鼻梁、假眼球以及填充用HA颗粒和抑制癌细胞用HA微晶粉方面也有广泛的应用.又因为该材料受到本身脆性高、抗折强度低的限制,因此在承重材料应用方面受到了限制.现在该材料已引起世界各国学者的广泛关注。目前制备多孔陶瓷和复合材料是该材料的重要发展方向,涂层材料也是重要分支之一。该类材料以医用为目的,主要包括制粉、烧结、性能实验和临床应用几部分。
(2)磷酸钙生物活性材料这种材料主要包括磷酸钙骨水泥和磷酸钙陶瓷纤维两类.前者是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料,有望部分取代传统的PMMA有机骨水泥.国内研究抗压强度已达60MPa以上。后者具有一定的机械强度和生物活性,可用于无机骨水泥的补强及制备有机与无机复合型植入材料。
(3)磁性材料生物磁性陶瓷材料主要为治疗癌症用磁性材料,它属于功能性活性生物材料的一种。把它植入肿瘤病灶内,在外部交变磁场作用下,产生磁滞热效应,导致磁性材料区域内局部温度升高,借以杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤的发展。动物实验效果良好。
(4)生物玻璃生物玻璃主要指微晶玻璃,包括生物活性微晶玻璃和可加工生物活性微晶玻璃两类。目前关于该方向的研究已成为生物材料的主要研究方向之一。
2.1.3生物降解材料所谓可降解生物材料是指那些在被植入人体以后,能够不断的发生分解,分解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料,主要包括β-TCP生物降解陶瓷和生物陶瓷药物载体两类,前者主要用于修复良性骨肿瘤或瘤样病变手术刮除后所致缺损,而后者主要用作微药库型载体,可根据要求制成一定形状和大小的中空结构,用于各种骨科疾病。
2.1.4生物复合材料生物复合材料又称为生物医用复合材料,它是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料,并且与其所有单体的性能相比,复合材料的性能都有较大程度的提高的材料。制备该类材料的目的就是进一步提高或改善某一种生物材料的性能。该类材料主要用于修复或替换人体组织、器官或增进其功能以及人工器官的制造,它除应具有预期的物理化学性质之外,还必须满足生物相容性的要求,这里不仅要求组分材料自身必须满足生物相容性要求,而且复合之后不允许出现有损材料生物学性能的性质。按基材分生物复合材料可分为高分子基、金属基和陶瓷基三类,它们既可以作为生物复合材料的基材,又可作为增强体或填料,它们之间的相互搭配或组合形成了大量性质各异的生物医学复合材料,利用生物技术,一些活体组织、细胞和诱导组织再生的生长因子被引入了生物医学材料,大大改善了其生物学性能,并可使其具有药物治疗功能,已成为生物医学材料的一个十分重要的发展方向,根据材料植入体内后引起的组织反应类型和水平,它又可分为近于生物惰性的、生物活性的、可生物降解和吸收等几种类型。人和动物中绝大多数组织均可视为复合材料,生物医学复合材料的发展为获得真正仿生的生物材料开辟了广阔的途径。
2.2以材料的属性为分类标准
2.2.1生物医用金属材料生物医用金属材料是用作生物医学材料的金属或合金,又称外科用金属材料或医用金属材料,是一类惰性材料,这类材料具有高的机械强度和抗疲劳性能,是临床应用最广泛的承力植入材料。该类材料的应用非常广泛,及硬组织、软组织、人工器官和外科辅助器材等各个方面,除了要求它具有良好的力学性能及相关的物理性质外,优良的抗生理腐蚀性和生物相容性也是其必须具备的条件。医用金属材料应用中的主要问题是由于生理环境的腐蚀而造成的金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的退变,前者可能导致毒副作用,后者常常导致植入的失败。已经用于临床的医用金属材料主要有不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类。此外,还有形状记忆合金、贵金属以及纯金属钽、铌、锆等。
2.2.2生物医用高分子材料医用高分子材料是生物医学材料中发展最早、应用最广泛、用量最大的材料,也是一个正在迅速发展的领域。它有天然产物和人工合成两个来源,该材料除应满足一般的物理、化学性能要求外,还必须具有足够好的生物相容性。按性质医用高分子材料可分为非降解型和可生物降解型两类。对于前者,要求其在生物环境中能长期保持稳定,不发生降解、交联或物理磨损等,并具有良好的物理机械性能。并不要求它绝对稳定,但是要求其本身和少量的降解产物不对机体产生明显的毒副作用,同时材料不致发生灾难性破坏。该类材料主要用于人体软、硬组织修复体、人工器官、人造血管、接触镜、膜材、粘接剂和管腔制品等方面。这类材料主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等.而可降解型高分子主要包括胶原、线性脂肪族聚酯、甲壳素、纤维素、聚氨基酸、聚乙烯醇、聚己丙酯等。它们可在生物环境作用下发生结构破坏和性能蜕变,其降解产物能通过正常的新陈代谢或被机体吸收利用或被排出体外,主要用于药物释放和送达载体及非永久性植入装置.按使用的目的或用途,医用高分子材料还可分为心血管系统、软组织及硬组织等修复材料。用于心血管系统的医用高分子材料应当着重要求其抗凝血性好,不破坏红细胞、血小板,不改变血液中的蛋白并不干扰电解质等。
2.2.3生物医用无机非金属材料或称为生物陶瓷。生物医用非金属材料,又称生物陶瓷。包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。此类材料化学性能稳定,具有良好的生物相容性。一般来说,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三类。其中惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷在前面已经简要作了介绍,而功能活性生物陶瓷是近年来提出的一个新概念.随着生物陶瓷材料研究的深入和越来越多医学问题的出现,对生物陶瓷材料的要求也越来越高。原先的生物陶瓷材料无论是生物惰性的还是生物活性的,强调的是材料在生物体内的组织力学环境和生化环境的适应性,而现在组织电学适应性和能参与生物体物质、能量交换的功能已成为生物材料应具备的条件。因此,又提出了功能活性生物材料的概念。它主要包括以下两类:(1)模拟性生物陶瓷材料该类材料是将天然有机物(如骨胶原、纤维蛋白以及骨形成因子等)和无机生物材料复合,来模拟人体硬组织成分和结构,以改善材料的力学性能和手术的可操作性,并能发挥天然有机物的促进人体硬组织生长的特性。(2)带有治疗功能的生物陶瓷复合材料该类材料是利用骨的压电效应能刺激骨折愈合的特点,使压电陶瓷与生物活性陶瓷复合,在进行骨置换的同时,利用生物体自身运动对置换体产生的压电效应来刺激骨损伤部位的早期硬组织生长。具体来说是由于肿瘤中血管供氧不足,当局部被加热到43~45℃时,癌细胞很容易被杀死。现在最常用的是将铁氧体与生物活性陶瓷复合,填充在因骨肿瘤而产生的骨缺损部位,利用外加交变磁场,充填物因磁滞损耗而产生局部发热,杀死癌细胞,又不影响周围正常组织。现在,功能活性生物陶瓷的研究还处于探索阶段,临床应用鲜有报道,但其发展应用前景是很光明的。各种不同种类的生物陶瓷的物理、化学和生物性能差别很大,在医学领域用途也不同.尤其是功能活性陶瓷更有不可估量的发展前途.临床应用中,生物陶瓷存在的主要问题是强度和韧性较差.氧化铝、氧化锆陶瓷耐压、耐磨和化学稳定性比金属、有机材料都好,但其脆性的问题也没有得到解决。生物活性陶瓷的强度则很难满足人体承力较大部位的需要。
2.2.4生物医用复合材料此类材料在2.1.4中已有介绍,此处不再详述
2.2.5生物衍生材料生物衍生材料是由经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医用材
料,也称为生物再生材料.生物组织可取自同种或异种动物体的组织.特殊处理包括维持组织原有构型而进行的固定、灭菌和消除抗原性的轻微处理,以及拆散原有构型、重建新的物理形态的强烈处理.由于经过处理的生物组织已失去生命力,生物衍生材料是无生命力的材料.但是,由于生物衍生材料或是具有类似于自然组织的构型和功能,或是其组成类似于自然组织,在维持人体动态过程的修复和替换中具有重要作用.主要用于人工心瓣膜、血管修复体、皮肤掩膜、纤维蛋白制品、骨修复体、巩膜修复体、鼻种植体、血液唧筒、血浆增强剂和血液透析膜等.
3.生物材料的性能评价目前关于生物材料性能评价的研究主要集中在生物相容性方面.因为生物相容性是生物材料研究中始终贯穿的主题.它是指生命体组织对生物材料产生反应的一种性能,该材料既能是非活性的又能是活性的.一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性.现在普遍认为,生物相容性包括两大原则,一是生物安全性原则,二是生物功能性原则.生物安全性是植入体内的生物材料要满足的首要性能,是材料与宿主之间能否结合完好的关键.关于生物材料生物学评价标准的研究始于20世纪70年代,目前形成了从细胞水平到整体动物的较完整的评价框架.国际标准化组织(ISO)以10993编号了17个相关标准,同时对生物学评价方法也进行了标准化.迫于现代社会动物保护和减少动物试验的压力,国际上各国专家对体外评价方法进行了大量的研究,同时利用现代分子生物学手段来评价生物材料的安全性、使评价方法从整体动物和细胞水平深入到分子水平.主要在体外细胞毒性试验、遗传性和致癌性试验以及血液相容性评价方法等方面进行了一些研究.但具体评价方法和指标都未统一,更没有标准化.随着对生物材料生物相容性的深入研究,人们发现评价生物材料对生物功能的影响也很重要.关于这一方面的研究主要是体外法。具体来说侧重于对细胞功能的影响和分子生物学评价方面的一些研究。总之,关于生物功能性的原则是提出不久的一个新的生物材料的评价方面,它必将随着研究的不断深入而向前发展.而涉及材料的化学稳定性、疲劳性能、摩擦、磨损性能的生物材料在人体内长期埋植的稳定性是需要开展评价研究的一个重要方面。
4生物材料的发展趋势展望生物材料科学是20世纪新兴学科中最耀眼的新星之一。现在,生物材料科学已成为一门与人类现代医疗保健系统密切相关的边缘学科。其重要性不仅因为它与人类自身密切相关,还因为它跨越了材料、医学、物理、生物化学和现代高科技等诸多学科领域。现在对于该材料的研究已从被动地适应生物环境发展到有目的地设计材料,以达到与生物组织的有机连接。并随着生命科学和材料科学的发展,生物材料必将走向功能性半生命方向。生物材料的临床应用已从短期的替换和填充发展成永久性牢固种植,并与其它高科技(如电子技术、信息处理技术)相结合,制备富有应用潜力的医疗器械。生物材料的研究在世界各国也日益受到重视.四年一次的世界生物材料大会代表着国际上生物材料研究的发展动态和目前的水平。分析认为,以下几个方面是生物材料今后研究发展的几个主要方向:
(1)发展具有主动诱导、激发人体组织和器官再生修复功能的,能参与人体能量和物质交换产生相互结合的功能性活性生物材料,将成为生物材料研究的主要方向之一。
(2)把生物陶瓷与高分子聚合物或生物玻璃进行二元或多元复合,来制备接近人体骨真实情况的骨修复或替代材料将成为研究的重要方向之一。
(3)制备接近天然人骨形态的、纳微米相结合的、用于承重的、多孔型生物复合材料将成为方向之一。
(4)用于延长药效时间、提高药物效率和稳定性、减少用量及对机体的毒副作用的药物传递材料将成为研究热点之一。
(5)血液相容性人工脏器材料的研究也是突破方向之一。
(6)如何能够制备出纳米尺寸的生物材料的工艺以及纳米生物材料本身将成为研究热点之一。
生物医用材料的发展篇(3)
各省、自治区、直辖市食品药品监督管理局（药品监督管理局）：
为规范医疗器械生物学评价和审查工作，我局组织制定了《医疗器械生物学评价和审查指南》。现印发给你们，请参照执行，并将有关事项通知如下：
一、申请涉及生物学评价的产品注册的企业，可提供生物学评价报告（含支持性文件）代替产品注册检验报告中的生物学试验部分，或进行全项生物学试验。
二、国外企业提供的医疗器械生物学评价报告中含有生物学试验报告的，企业应提供生物学试验室所在国的GLP证明。
附件：1．医疗器械生物学评价和审查指南
2．《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点
国家食品药品监督管理局
二七年六月十五日
附件1：
医疗器械生物学评价和审查指南
一、目的与范围
为使GB/T16886－ISO10993系列标准能够正确而有效地实施，特制定本指南。
本指南为医疗器械评价者提供了生物学评价指南，为医疗器械的审查提供了生物安全性审查指南。
注：本指南不涉及微生物污染、灭菌（如“无菌”、“细菌内毒素”）、除菌和动物源性医疗器械的病毒去除与控制等方面的生物安全性。
二、术语
（一）医疗器械：同《医疗器械管理管理条例》。
（二）制造者：医疗器械制造者或商标持有人/单位。
（三）评价者：医疗器械制造者或受其委托的专家。
注：医疗器械制造者对生物安全性评价负责。
（四）审查者：对医疗器械管理负有职责的行政管理部门或受其委托负责医疗器械审查的机构。
三、医疗器械/材料首次生物安全性评价
（一）评价依据
GB/T16886－ISO10993《医疗器械生物学评价》系列标准。
（二）评价者
应当经过培训并在医疗器械生物学评价方面具有长期实践经验。
（三）评价要求
1．出于保护人类的目的，需要进行生物学评价的医疗器械，生物学评价（特别是必要的动物试验）未开展之前不得进入临床试验。
2．对医疗器械开展生物学评价时，应当按照GB/T16886.1－ISO10993.1给出的评价流程图开展。
3．评价者在进行生物学评价过程中应当注重运用已有信息（包括材料、文献资料、体外和体内试验数据、临床经验），不应当局限在生物学试验上。
4．当生物学评价确定需要进行生物学试验时，应当委托有相应生物学试验资质的检验机构来进行。
5．在进行生物学试验时，应当：
（1）在进行动物试验前，先进行体外试验；
（2）按要求充分并合理地利用试验动物资源，优化试验方案，降低试验成本。
6．应当按GB/T16886－ISO10993系列标准对报告的要求，出具《生物学试验报告》。
注：生物学试验报告可不与型式检验报告一起出具。
7．《生物学评价报告》可以考虑（但不限于）包括以下方面：
（1）医疗器械生物学评价的策略和所含程序；
（2）医疗器械所用材料选择的描述；
（3）材料表征
－医疗器械材料的定性与定量的说明或分析
－医疗器械材料与市售产品的等同性比较
（4）选择或放弃生物学试验的理由和论证；
（5）已有数据和试验结果的汇总；
（6）完成生物学评价所需的其他数据。
四、医疗器械生物安全性重新评价
（一）在下列情况下，制造者应当考虑进行生物安全性重新评价：
1．制造产品所用材料来源或技术条件改变时；
2．产品配方、工艺、初级包装或灭菌改变时；
3．贮存期内最终产品发生变化时；
4．产品用途改变时；
5．有迹象表明产品用于人体会产生不良反应时。
若企业提交了没有发生第四条第（一）款所规定的重新评价情况的声明，在该产品重新注册时，可不要求重新开展和补充开展生物学评价。当产品的国家标准、行业标准和GB/T16886－ISO10993的系列标准重新修订后，若企业提交了没有发生第四条第（一）款规定的情况的声明，在该产品重新注册时，不要求补充生物学评价。
（二）重新评价时应当尽量利用临床评价信息、临床研究信息以及临床不良事件信息来进行。
重新评价应当在以往评价所形成文件的基础上开展，以避免重复不必要的生物学试验。重新评价应当按照第三条规定的程序进行。视具体情况，重新评价可以是全面的，也可以针对某一方面，但评价内容应当形成文件。
五、医疗器械生物安全性审查
（一）审查人员
审查者应当接受过GB/T16886标准的培训。
（二）审查依据
GB/T16886－ISO10993《医疗器械生物学评价》系列标准。
（三）审查要求
1．应当根据产品使用说明书中所述的用途和产品的生物学危害的风险大小确定生物安全性审查严格度，必要时应当听取专家组的意见。
2．审查对象主要是《医疗器械生物学评价报告》。
3．作为生物学审查的输出，对所出具的每项审查结论，应当尽可能引证GB/T16886.1－ISO10993.1中的相应条款。
注：《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点详见附件2。
附件2：
《医疗器械生物学评价报告》的出具与审查要点
一、医疗器械生物学评价的策略和所含程序
医疗器械生物学评价程序应当按GB/T16886.1－ISO10993.1给出的评价流程图开展。由于医疗器械的多样性和特殊性，各医疗器械在按流程图进行生物学评价时，实际产品在流程图中所走的路线是不一致的，应当对所走的路线予以详细说明。
二、医疗器械所用材料的描述
三、材料表征
（一）医疗器械材料的定性与定量的说明或分析
审查者了解医疗器械材料的成分信息，是审查决策的前提。制造者有义务对医疗器械所选材料的配方和/或来源给予详细的说明。至少从以下一个方面获取材料的信息：
1．公认的材料化学名称；
2．材料理化特性信息；
3．从材料的供应方获取材料的成分信息；
4．从医疗器械的加工方获取加工助剂的成分信息；
5．化学分析；
6．有关标准。
注：采用经过主管部门认可、并有标准可依的材料，比未得到认可的材料更具有生物安全性保证。
（二）医疗器械/材料与市售产品的等同性比较
与上市产品进行等同性比较的目的，是期望证明该产品与上市产品具有相同的生物安全性，从而为确定该产品的生物学评价和/或试验是否可以减化或免除。
产品的等同性比较主要分为两方面的比较。首先是比较材料和产品的用途是否等同，由于医疗器械的材料与用途对其生物安全性起决定性作用，如果能够证明注册产品材料和用途与上市产品具有等同性，就表明注册产品具有最基本的生物安全保证。但这还不足以证明注册产品与上市产品具有完全的等同性，还应当证明两者的生产过程（加工过程、灭菌过程、包装等）是否相同，因为生产过程也可能会引入新的有害物质（灭菌剂、加工助剂、脱模剂等残留物）。
与同类产品、材料、生产过程进行等同性比较，不是单指比较两个材料是否完全等同，而应当从毒理学等同性进行比较。与同类产品材料比较的原则是，所选用的材料和生产过程引入物质的毒理学或生物安全性不低于同类临床可接受材料的生物安全性。注册医疗器械和/或材料与已上市医疗器械和/或材料是否具有等同性，需要提供相应的证据。ISO10993-18给出的以下示例都能表明生物学等同性：
1．拟用材料的成分和可溶出物与临床已确立材料等同；
2．拟用材料与现行标准规定材料的一致性及拟用材料符合现行标准中规定的用途、接触时间和程度；
3．拟用材料具有比其拟用接触方式更高接触程度的临床应用史；
4．拟用材料的可溶出物限量不超过GB/T16886.17－ISO10993.17规定的允许极限；
5．拟用材料中含有的化学物质或残留物比其拟取代的临床已确立材料更具毒理学安全性（假定接触相似）；
6．拟用材料中含有的化学物质或残留物与其拟取代的临床已确立材料具有相同的毒理学安全性（假定接触相似）；
7．拟用材料与临床已确立材料的可溶出物成分种类和数量不变,唯一区别是前者中的添加剂、污染物或残留物已经去除或比后者有所减少；
8．拟用材料与临床已确立材料的可溶出物相对量没有增加,唯一区别是前者使用了比后者更能降低可溶出物水平的加工条件。
注：与自家生产的上市产品进行比较，往往比与他家生产上市产品进行比较更现实、更具可操作性。
四、选择或放弃生物学试验的理由和论证
评价可包括有关经验研究和实际试验。如果设计中医疗器械的材料在具体应用中具有可论证的使用史，采用这样的评价，其结果可能不必再进行试验。
由于医疗器械的多样性,对任何一种医疗器械而言，GB/T16886.1－ISO10993.1表1和表2中推荐的试验并非都是必须的或可行的，应当根据医疗器械的具体情况考虑应做的试验，表中未提到的其他试验也可能是必须做的。
应当对所考虑的试验、选择和/或放弃试验的理由进行记录并形成文件。资料性数据和材料的历史试验数据都可以作为放弃的理由，但要附这些数据。
五、已有数据和试验结果的汇总
（一）国内外相关文献检索与评审
医疗器械生物安全性的资料检索是提高评价质量的重要前提。在开展资料检索和文献评价的基础上，由具有理论知识和实验经验的生物学专家开展的医疗器械的生物学评价的效率为最高。因此，相关生物学文件检索的数量的多与少，是体现医疗器械生物学评价结论可靠性和程序正确性的重要方面。
（二）已经开展过的生物学试验报告和新开展的生物学试验报告（如果有）
生物学试验应当由有生物学试验资质的机构按GB/T16886－ISO10993系列标准规定进行并出具报告。
六、完成生物学评价所需的其他数据
（一）按标准进行的检验数据
用化学分析数据（定量与定性）和物理表征数据（如密度、硬度、拉伸强度等）等表征材料具有一致性的型式检验和日常检验数据。
（二）相关临床使用信息和/或临床研究结论
目前的生物学试验都依赖于动物模型，材料在动物体内出现的组织反应，在人体内不一定出现同样的反应。即使是已证实是最好的材料，由于人体间的差异，也会在某些人身上产生不良反应。因此，医疗器械通过了生物学评价后，还要进一步通过临床,验证其人体应用的安全性。因此，在医疗器械已经有临床评价数据的情况下，充分利用临床数据进行生物学安全性评价是提高评价质量的重要方式。对已经有临床研究数据的医疗器械，对其进行生物学再评价时，应当充分利用已获取的临床信息进行评价，而不再要求用动物进行评价。
医疗器械/材料的临床数据主要来自于（如果有）：
1．国内外相关该医疗器械/材料的临床研究报道；
生物医用材料的发展篇(4)
“十一五”期间，我省生物技术产业发展的初步思路是：在产业布局上以成都为核心，德阳、绵阳、乐山等区域为发展重点，积极建设生物产业基地。在产业方向上以生物医药、生物医学工程以及农业生物技术、食品生物工程、环境生物技术为重点。2010年实现生物医药产业总产值300亿元以上，将占到当年全省高技术产业总产值的30％。
生物产业基地核心区位于成都高新区内，初步规划面积5平方公里，扩展区为成都市各区县，辐射区为德阳、绵阳、乐山等市。通过“十一五”期间的努力，将基地建设成为基础设备完善、生态环境优美、投资政策优惠、服务质量优良，一区多园模式的高成长性产业基地，使四川生物产业总体进入全国先进行列，保持西部领先优势。
核心区以地奥集团、迪康集团、康弘集团、恩威集团、蓉生药业、华神集团、国嘉制药等大型生物医药企业集团为依托，重点发展生物技术药物、生物医学材料、现代中药三大领域，同时将生物芯片及生物新型产业作为重点培育产业，使高新区成为成都乃至西部生物医药产业技术、人才和企业的聚集区，成为西部生物医药研发的中心。
生物医药产业将主要围绕生物技术药物、生物医学材料、现代中药等我省具有比较优势的生物医药领域进行，同时鼓励从事生物农业、生物信息、生物环境、生物化工等方面的研究开发和技术服务。
――生物技术药物：根据“十五”已建立的基础，重点发展主要包括血液制品、预防类生物制品、治疗类生物技术产品、诊断类生物技术产品、药物新剂型的开发、抗生素的基因与表达研究等方面的研发及产业化。现代中药重点开展新技术和新品种的研发及产业化。利用现代生物技术加强名优中成药的二次开发，加强川产道地药材的深度开发。
生物医用材料的发展篇(5)
[关键词]高分子材料；表面改性；医用
生物医用高分子材料（Biomedical polymeric ma-terials）主要用来诊断、治疗与器官再生与合成，是一种新型高分子材料。当前，较为普遍的应用在药物控制释放、组织工程、人工器官合成、牙齿治疗等领域，其高技术含量与科学意义非常显著，并与患者的康复紧密相关，在医疗领域发挥着重要价值。鉴于生物医用高分子材料有较多局限性，在以合成方式进入到人体以后，其细胞表面会受体接触，发出信号用来与异体区分，没有经过表面改性的高分子材料生物相容性非常差。为此，对医用高分子材料表面进行改性成为人们关注的重点。
一、生物医用高分子材料的生物相容性
（一）血液相容性
当高分子材料与血液接触时，将不会引发凝血或者是血小板凝聚的情况，这种情况就被称为血液相容性，溶血情况很少发生。鉴于高分子材料与血液接触建立在材料表面，建立在材料表面合成设计是抗凝血材料的主要工作[1]。
（二）组织相容性
组织相容性就是指生物活体组织与材料接触时，细胞、组织功能依然正常，并没有引发炎症、癌变的情况。而使用合成高分子依然存在一些弊端，可游离的有毒物质将在接触生物组织过程中产生有毒物质，长期在人体中存在将产生异化反应。组织相容性要确保材料无毒、无害、不损伤组织结构，要想解决这一问题可以通过改性材料实现[2]。
二、生物医用高分子材料表面改性
（一）物理方法
1、表面涂层
一旦异体与血液接触，异体表面就会吸附一层蛋白质，很多血小板都粘附在蛋白质上，还有一些会以吸附形式存在于异体表面血纤维蛋白上，通过特定作用对血小板进行粘附与活化，最终导致凝血的出现。而通过生物医用高分子材料能够使表面增加抗凝血涂层，使生物材料表面得以钝化，血液将不会接触材料表面，能够使高分子表面抗凝血型提升。Ishihara等通过研究研究合成了2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物，将其涂层到基材表面，能够对材料凝血性能进行抑制，抑制材料凝血性能的提升[3]。Lewis等合成了交联的2-甲基丙烯酰氧基乙基磷酰胆碱聚合物、甲基丙烯酸月桂醇脂、甲基丙烯酸三甲氧基硅丙脂等涂层。这种合成的涂层粘合力非常强，能够将其涂到易脱落的医疗器材元件上，增加器材的牢固性。使用方法较为简单、能够均匀的对生物材料表面进行涂层，吸附力将更强，防止出现脱落。
2、物理共混
将一小部分抗凝血添加剂与基材混合能够得到良好的抗凝血材料。材料中有较多的两性共聚物与抗凝血添加剂，在与基材融合以后，会在基材的表面聚集。将甲基丙烯酸正丁脂、2-甲基丙烯酰氧基磷酰胆碱聚合物将聚砜混合，能够使聚砜的血液相容性增强。聚氧乙烯内部有长链的共聚合物也可以当成是抗凝血的添加剂，与材料混合以后使材料的抗凝血性增强，并能防止出现渗透基材的情况[4]。
（二）化学方法――表面接枝改性
改善血液相容性，提高材料抗凝血性可以通过接枝亲水基团实现，这种方式下能够使基材与表面充分聚合，进而防止出现表面脱落。用来接枝表面的有等离子体法、高能辐射法、臭氧活化法、化学试剂法等，近年来，化学固定法的出现备受人们关注。以上所有方法都是通过接枝侧链增强对血细胞的排斥，进而减少吸附，侧链良好的水溶性、柔顺性将非常有利于血细胞正常形态维持，进而依靠生物膜实现抗凝血的目的。
1、表面接枝聚氧乙烯
良好的血液相容性是生物医用高分子材料的重要特征，实现相容性的条件就是表面要就有长链结构。PEO接枝链表面抗凝血材料的使用得到广泛认可[5]。因为PEO血液相容性强、亲水性与柔顺性均非常好，能够与水形成一个PEO链，并且水合的悬挂链能够使蛋白材料作用降低，进而阻止发生蛋白吸附情况。
2、等离子体表面处理
等离子体表面处理就是将材料放置在非聚合气体当中，利用等离子体的能量粒子、活性物与材料表面发生反应，并在材料表面产生官能团，使材料表面结构改变，实现对材料的改性。比如，CH4、NH3、N2、O2、Ar等气体。使用O2等离子体对聚丙烯中空纤维膜表面进行处理，处理过后的烷氧基等基团明显提升，表面自由也得以释放，材料的溶血性与血小板粘附密度将大大降低。
（三）表面肝素化
肝素是被成为最天然的抗凝血药物，通过对凝血酶原活化进行抑制能够使纤维蛋白网络形成的凝血得以延缓与阻止，抗凝血效果将非常好，进而使通过导管引入的细菌感染得以减少，降低了感染的发生率。将肝素利用在医用生物高分子材料中，能够使抗凝血性得以改善，也可以使用物理吸附法、化学偶合法改善抗凝血型，但肝素的基本形态不变；化学耦合方法将造成结构不稳定，肝素构象将不利于形成，大大降低了抗凝血性能。
（四）表面磷脂化
通常，细胞膜外表面的最主要构成要素是卵磷脂。卵磷脂中的两性磷酸胆碱基团有非常强的抗凝血效果，并且PC基表面呈现出惰性情况较多，将不会吸附血小板；此外，PC端基亲水性非常好，能够减少出现蛋白弱化情况，能够对蛋白进行吸附，维持蛋白基本形态。
结语
一个良好的生物相容性是确保生物医用高分子材料发展的目标之一，优化并提升生物相容性是医用高分子材料应用的重点，为此，加强对高分子材料表面改性研究是非常重要的。
参考文献
[1]罗祥林，黄嘉，何斌等.光化学固定法--医用高分子材料表面改性的一种新方法[J].生物医学工程学杂志，2010，17（3）：320-323.
[2]刘鹏，丁建东.等离子体表面改性技术在医用高分子材料领域的应用[J].中国医疗器械信息，2011，11（5）：39-42.
[3]胡小洋，陈红，张燕霞等.聚乙二醇及其衍生物改性生物医用材料表面的血液相容性[J].高分子材料科学与工程，2012，23（6）：127-131.
生物医用材料的发展篇(6)
关键词：医院物价管理 存在问题 医院经济 有序发展
目前医院的经济被分为两种资金模式，第一种是内部流动资金，而另一种是对医疗资金进行物价管理规范的形式。医院内部经济一般采用支票的形式来体现且进行相应的管理，该管理模式可有效反映出该医院对于内部资料的管理方法。然而医院的物价管理主要是对医院内的相关成本进行管理和计算，该管理模式可充分体现该医院的价值观。就目前而言，医疗行业在发展的过程中需要对物价管理进行充分且有效地分析和思考，规范物价管理的流程，保证医院在应用规范的物价管理中，及其经济得到有序且快速地发展。
一、医院建立物价管理部门的重要性
医院在发展经济的过程中，建立物价管理部门已经变为医疗卫生事业的发展必然产物。医院可通过物价管理了解到医疗收费的项目高达甚至超过7000个种类，如果医院在经营过程之中出现多收费或者少收费的现象，一方面会影响就诊者的利益，另一方面会影响到医院的收入。在建立物价管理部门之后，医院可与相关管理部门进行交流与沟通，通过结合价格政策以及相关的思想指导，把医院的相关基本信息给到相关的管理部门，从而对医院的基本资金进行规范和处理，进而使医院在收费项目中得到规范和统一。对于物价方面出现的问题，可以制定相应的方案，最终有效保证整个物价管理的正常运行。
二、医院的物价管理问题
（一）自我制定收费的项目甚至篡改医疗的服务项目
现在大部分医院认为在为患者治疗中使用到的易耗物品是医院采用成本价进行购买的，因此，均会对患者收取相应的易耗物品费用。然而，为患者使用的易耗物品早已被算进医疗服务项目中，向患者另外收取费用的行为是错误的，属于二次收费。目前部分医院在经济发展中还存在篡改医疗服务项目的行为。某些医院会通过篡改的行为来提高对患者的收费标准，因此，某些费用均属于二次收费，导致物价管理的发展遭到束缚。
（二）医院的材料费、入库材料的名称以及服务项目
医疗材料的费用通常会通过套用基本的收费标准来获取，医疗材料的收取费用的制度模式可自行制定，虽然医院不需要按照国家规定的相关政策来对该医疗材料进行进行解释说明，但是医疗材料的内容以及其说明的事项必须保持一致，不能够出现套用其他医疗材料等现象。入库材料名称是指其与计算机录入的名称不一致，导致医疗材料在使用和收费中出现不统一的情况。服务项目是指一种医疗服务项目被另一种医疗服务项目取代。因此，医疗事业在发展的过程中需要密切关注物价管理中出现的问题，发现问题解决问题，才能够为医疗的经济发展提供有力的保证。
（三）物价管理人员的素质偏低
物价管理人员属于物价管理部门的主干，物价部门的管理人员的素质会直接影响到物价管理的质量。我国的建立的医院物价管理部门的管理人员存在素质偏低的现象，如工作人员的专业水平较低，对于业务技能不熟悉等现象严重影响到物价管理水平，从而降低医院的经济效益，阻碍经济的发展。
三、医院物价管理与其经济有序发展的分析
（一）提高对物价政策的认识，同时改善医院的物价工作
医院的物价一般是通过，发改委或者卫计委等管理部门所制定出的价格信息来对药物以及卫生材料进行管理和制定基本信息。医院药品的生产商家比较多，并且药品的规格较为复杂，药品的成本范围浮动的比例较大，其价格变化的速度相对较快，因此，相关管理部门制定出的价格信息需要对药品制定一个最高限制的价格以及最低药品价格，如此一来，才能够为医院的药品价格的制定提供一个重要的保障。医院需要根据价格信息来对医疗材料和药品做好明确的标价，在价格成本方面进行改善后，可有效提升医院相关工作人员对医疗物价成本的认识。
（二）完善规章制度，规范物价管理
医院可把药品的规格、价格等详细的信息在专门的价格LED显示屏展示，提高医院的工作人员对于药品价格的认识和了解，保证患者及其家属对于药品的价格有了解。医院还可设立投诉箱，接受大众对医院的意见和建议，对于比较容易处理的事情，院方工作人员可立即进行处理，如碰到相对复杂的事件，院方工作人员需要进行仔细地调查，了解事情的经过和结果，及时给投诉者一个处理的结果。医院相关工作人员在处理医疗费用投诉事件时，需要严肃对待，如果发现不合理的收费现象，必须严格按照相关规定进行处理。
（三）加强医疗保障部门和物价管理部门的交流与沟通
医院在发展的过程中需要对物价的收费进行规范处理，加强当地物价管理部门与医疗保障部门的沟通与交流的形式与频率。需要明确医疗保障费用在医疗项目中的支出，相关管理人员需要对科室的收费标准进行正确的指导，院方还需要提前告知患者收费的标准以及制度。随着医疗行业的全面发展，对于新型医疗项目以及药品的管理必须逐渐得到强化，保证物价管理部门的发展及作用。在物价管理过程中，需要从根本上保证医疗项目及新型药品价格的有效性。院方可通过对出现的问题的研究与探讨，结合多方面的结果与答案，提出相应的意见与建议，从而强化医疗保障部门与物价管理部门的沟通交流模式，促进医院经济有序发展。
（四）提升物价部门的管理人员的专业素质
物价管理部门需要进行专业的知识培训，提升物价管理人员的专业知识水平。在招纳人才时需要确保新进血液具有较强的专业技能，有较高的素质。从而保证物价管理部门能够发挥其重要的作用。
四、结束语
由上文可知，在目前的医院物价管理工作中，对于物价的相关制度的规范以及完善属于较为漫长的过程，需要逐步对其进行优化。医院可通过科学有效的物价管理制度，来作为医院经济有序发展的提前条件，。由此可知，医院可通过物价管理部门的建立来促进其经济的有序发展，在一定程度上可体现物价管理部门在医院中的地位和作用。
参考文献：
生物医用材料的发展篇(7)
[关键字]PLA骨钉；生物可降解材料；金属合金材料；内置骨固定材料；二次手术；并发症
[ABSTRACT]In biomedical polymer material field, biodegradable materials increasingly attracted people’s attention. Biocompatibility, no need to reoperation of biodegradable materials bone-screw was becoming hotspot. This paper reviews the bone-screw materials by metal alloy to biodegradable materials, and the development of the PLA’s performance and modification, currently PLA bone-screw research achievements.
[Key words]PLA bone-screw； biodegradable materials；metal alloy materials；the field of medicine； a second surgery； complications
1综述
骨钉是一种骨内固定物，具有固定、维持骨折处的稳定的作用。[1]骨折愈合的基本病理过程包括骨折局部血肿机化、骨痂形成和骨塑形成3个阶段。根据Wolf定律，生物学骨折固定的要求为：在骨折愈合早期使骨断端坚强固定；在骨痂形成期（临床愈合期）使骨折断端有微动；在骨折临床愈合后进入骨塑形期，骨折局部应有应力通过等。[2]即骨折内固定物必须具有在骨折处最小移动的几何对齐、传递压力功能和避免过度拉或剪切应力通过的作用。
随着现代医学的发展，对材料的性能提出了复杂而严格的多功能要求，这是大多数金属材料和无机材料难以满足的；而合成高分子材料与生物体（天然高分子）则有着极其相似的化学结构，具有良好的物理－机械性能，一定的生物相容性及简便的生产、加工成型特性，使其在生物医用领域占绝对优势。其中，生物可降解高分子最引人注目。因为医用高分子除具有一定的强度、刚度、韧性及生物学相容性外，还必须具备一定的生物降解性，以便被生物体内吸收或排泄，可以免除患者需二次手术的痛苦。[3]骨钉也由原来的金属合金骨钉向生物可降解材料骨钉发展。
1.1骨钉材料的发展
60年代初，骨折部位的内固定并不是用骨钉，而是用骨水泥粘接。初期的骨水泥是聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），PMMA生物稳定，如果固定失败，将很难从骨中除去而对人体产生不良影响。于是发展了非骨水泥方法用螺钉代替粘接，以求早期固定，一旦待新生骨向预留孔隙间生长达到一足应力要求后，金属螺钉将被取出。[4]以金属螺钉作为骨的内固定物标志着固定的诞生。重点介绍骨钉材料的两种类型。
1.1.1金属型
金属合金材料（不锈钢、钴基合金、钛合金等）骨钉具有良好的力学性能，能实现早期的坚强固定，尤其是承受重力的骨，疗效可靠。但其有三个显著的缺点：①由于金属合金材料骨钉的力学性能和人体致密骨的不匹配，而且其力学性能不能随骨折愈合过程而动态变化，出现了医学上的“应力遮挡效应”，导致骨质疏松或自身骨退化，影响骨愈合后的强度。[5]②这种金属合金材料材质决定了其长期埋入人体组织体液内，易于电解磨损和腐蚀，导致局部的炎症反应和组织坏死。③金属合金材料骨钉需要进行二次去除手术，增加患者经济、心理及身体上的负担。
90年代初，生物陶瓷引起了人们的重视。在骨钉领域也得到了应用。在金属合金材料骨钉表面涂上一层Al2O3或ZrO2陶瓷涂层，其隔绝了金属与骨组织等直接，避免了上述金属合金材料骨钉的前两个缺点。而且含有人体骨组织等形成的化学元素成分的陶瓷涂层直接和骨组织等形成了矿化物的结合，对生物相容性差的金属合金材料骨钉意义重大。
非晶金刚石涂层具有优良的耐用性，即使一些骨钉被安装了很多次也没有明显的分层。由于涂层的惰性和生物多样性使得机体产生最低限度的反应，提高骨连接的速率。
无论是生物陶瓷涂层，还是非晶金刚石涂层，这些无机涂层对在一定程度上提高了金属合金材料骨钉的性能。
1.1.2生物可降解材料骨钉
随着现代医学的发展，生物可降解材料现己成为骨内固定材料研究的热点。
生物可降解性骨钉具有生物可降解吸收性和力学性能的衰减性，免除患者需二次手术的痛苦。生物可降解性骨钉的三个优势恰好是金属合金材料骨钉的缺点。在理论上最符合骨折生物学固定的要求。
使用高强度的可降解吸收性材料作骨内固定材料，在骨折早期能实现坚强固定，随着自身骨的愈合，可降解材料的强度、刚度不断衰减，其载荷可逐步转到新生骨上，满足骨折愈合动力学的要求。克服了应力遮挡，提高了自身骨的修复效果。因此，高强度的可降解吸收性骨内固定材料在骨内固定治疗中具有重要的科学意义和广阔的应用前景。[2]
在体内能被降解吸收的有机低分子化合物有许多，但具备骨折内固定物所需要的理化特性的却仅有很少几种。比较适宜的是聚乳酸（PLA）、聚乙醇酸和聚对二氧六环。除了这些同聚体外，各种聚乙醇酸和聚乳酸的共聚体也必被广泛试用。这些化合物在化学结构上属α－聚酯。[6]特别值得一提的是，聚己内酯（PCL）作为骨钉已应用于临床。
可吸收固定物的价格昂贵。一付55mm纤维增强棒的价格是同型号金属表层多孔螺丝的15倍。一根欧洲进口的生物可降解材料骨钉需要一千多元。
1.2目前PLA骨钉的研究成果
1.2.1聚乳酸（PLA）
聚乳酸（PLA），也称聚丙交酯，是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源（如玉米）所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由发酵过程制成乳酸，再通过化学合成转换成聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，聚乳酸制品废弃后在土壤或水中，3O天内[7]会在微生物、水、酸和碱的作用下彻底分解成CO2和H2O，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。因此，聚乳酸是一种真正意义上的能完全降解的生物环保材料，被视为继金属材料、无机材料、高分子材料之后的“第四类新材料”[8]。
PLA是一种重要的脂肪族聚酯类生物降解材料，无毒、无刺激，具有良好的生物相容性，在生物医学领域被广泛用作组织工程、人体器官、药物控制释放、仿生智能等材料。然而，PLA存在不少缺陷，比如性脆（纯的PLA断裂伸长率仅为6％[9]）、耐冲击性差、在自然条件下降解速率较慢、与软组织的相容性差、合成过程较为复杂造成产品价位高等，不利于PLA的广泛应用。因此，对PLA进行改性制备PLA基生物降解性高分子材料成为高分子材料研发的热点。[10]PLA改性方法主要有物理改性：如填充、增塑、共混；化学改性：如嵌段共聚、接枝共聚。
尤其是PLA的脆性大、抗冲击性差极大的限制了其在骨钉领域的发展，因此，需要对其进行增韧改性。增韧改性可以通过共混和共聚两大类方法来进行。其中，共混增韧是获得新型聚合物材料的最有效方法，且投入少，见效快，效益高。PLA与PBS（聚丁二酸丁二醇酯）、PBAT（聚己二酸-对苯二甲酸丁二酯）等可生物降解树脂共混，材料受到冲击时，内部会形成微裂纹而吸收大量的能量，从而起到很好的增韧效果。[11]共聚增韧是通过与其他单体进行共聚反应，在PLA分子链上引入另一种分子链，降低分子链的规整度，或者削弱高分子链间的相互作用力，可提高PLA的抗冲击性能。
1.2.2 PLA骨钉的研究成果
大多数的PLA骨钉研究结果表明，在一定时间内，PLA骨钉和金属合金材料骨钉的治疗效果无显著性差别，但PLA骨钉不需要二次取出手术显示了明显的优势。这种优势使得PLA骨钉、PCL骨钉等生物可降解材料骨钉的研究日益受到重视。
Bostman在五年内治疗了881例不同类型的骨折患者。在相同的治疗时间内，与ASIF型钉板固定作比较，结果表明无明显差异。Verkeyen等人用羟基磷灰石充填聚乳酸（PLLA-HA）材料，研究表明，其具有很高的压缩强度和抗张强度。[12]1984年Tormala等研制出自增强聚羟基乙酸和自增强聚L乳酸等可吸收性骨内固定复合材料，其强度可与ASIF相媲美，已应用于临床治疗脚部骨折。[12]
浙江温州市第三人民医院胸心外科邹宗望[13]等用左旋聚乳酸骨钉对19例多发性肋骨骨折患者治疗，结果均治愈且无并发症。Partio等[14]用左旋聚乳酸螺丝固定51例多处骨折患者无一失败。
但在众多研究成果出现的同时，有的研究发现，PLA骨钉植入体内会引发并发症。Bostman等[15]查阅了一个创伤中心516例用聚乙醇酸或聚乙醇酸和聚乳酸共聚物制作棒治疗患者的情况，经过统计得：固定失败需再次进行手术的概率为1.2%，切口细菌感染率为1.7%，迟发非细菌性炎性组织反应需手术引流率为7.7%。迟发炎症反应的主要特点是相当持久，手术后近期内患者没有局部或全身因创口问题的特征。之后，在愈合创口上突然产生疼痛、红斑及波动性脓肿。骨折固定至临床反应出现平均时间为12周（7-12周）。据文献[16]报道，PLLA植入人体3年后，在缓慢降解的后期出现炎症和肿胀并发症。
1.3总结
目前，虽然金属合金骨钉技术已经非常成熟，但是生物可降解材料骨钉不可比拟的优势――生物可降解吸收性、力学性能的衰减性和免除患者需二次手术痛苦，正在推动其迅速发展。PLA的脆性、抗冲击性差、在自然条件下降解速率较慢、与软组织的相容性差、合成过程较为复杂造成产品价位高等限制了其发展，尤其脆性、抗冲击性差极大阻碍了其作为骨钉的临床应用，所以对PLA进行增韧改性，使其具有骨钉高强度、高抗冲击性能的要求。目前，PLA骨钉已成为研究的热点。众多研究表明，同一时期内，PLA骨钉固定骨折的效果和金属合金材料无明显差别，而且无需进行二次手术。但也有少部分研究表明PLA骨钉将引发并发症，这将有待进一步的实验研究。
参考文献：
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[9]曾方，王文广，夏邦富.可生物降解高分子材料的研究进展及应用.塑料制造，2006，8，33.
[10]杨小玲，王珊，张卫红.聚乳酸基生物降解性高分子材料在医用领域的研究进展.中国生化药物杂志，2010，1，59.
[11]强涛，于德梅.聚乳酸增韧研究进展.高分子材料科学与工程，2010，26，9
[12]王元亮,赵建华.生物可降解聚乳酸骨科材料研究进展.功能材料
[13] Qiu, Hongjin; Yang, Jian; Kodali, Pradeep; Koh, Jason; Ameer, Guillermo A. A citric acid-based hydroxyapatite composite for orthopedic implants.2007,10,27.
[14]邹宗望,杨美高等.可吸收肋骨钉内固定治疗多发性肋骨骨折.新医学,2008,39,5.
[15]Partio Ek,et al.Acta Orthop Scandinavica Supplementum 1990,237,43.
