生物医用材料研究生招生.docx

为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划生物医用材料研究生招生　　《生物医用材料》教学大纲　　课程编号：开课院系：材料学院材料学系　　课程类别：研究生专业选修适用专业：材料学，材料物理，材　　料化学，化学，应用化　　学，生物工程等　　课内总学时：24学分：2　　实验学时：课内上机学时：　　先修课程：无　　执笔：郑裕东　　一、课程教学目的　　本课程通过综合介绍材料学、生物学和医学等交叉学科的相关知识，使同学们掌握生物材料的基本概念和基本原理，了解国内外生物材料研究的最新研究进展着重掌握材料与生物体相互作用规律，以及用生物材料进行仿生构建和组织再生的方法和原理，为进行生物材料的研究奠定理论基础　　二、课程教学基本要求　　1、课程重点：　　掌握材料与生物体相互作用关系的基本特点和表征方法，以及生物学评价及相关分析测试方法，了解生物材料的设计制备原则典型生物材料的基本制备方法和技术，以及相关检测方法　　2、课程难点：　　生物体对材料的相互作用关系理论，生物材料仿生设计理论　　3、能力培养要求：　　要求学生掌握生物材料学的基本概念；熟悉生物材料制备，加工，检测的原则和方法；了解国内外生物材料研究和发展的最新进展。

　　三、课程教学内容与学时　　课堂教学与专题讨论相结合　　1、生物学，生理学相关基础知识与理论，　　介绍生物材料发展背景、分类和基本性质；了解人体各组织的基本结构和功能　　2、生物材料与生物体相互作用关系　　介绍生物材料与生物体相互作用的理论与实例　　3、生物学评价基本方法与案例分析　　4、天然生物材料及仿生构建，　　天然生物材料的结构性能，仿生设计的理论与实践　　5、生物材料与组织再生　　介绍生物医用材料的种类、结构和性能特点和在医学上的应用；了解生物材料在体内的物理化学反应和控制技术，掌握生物降解材料的结构性能特点，降解机理和降解产物的代谢规律，以及在组织工程支架和组织再生修复材料上的应用分析　　6、药物缓释和控释材料　　7、纳米技术在生物医学领域的应用　　8、生物材料最新发展与产业化　　9、专题研讨　　四、教材与参考书　　教材：《生物材料-生物学与材料科学的交叉》，，，王远亮译，科学出版社，XX年　　参考书：　　1、阮建明，邹俭鹏，黄伯云编著，《生物材料学》，科学出版社，北京，XX　　2、冯庆玲，《生物材料概论》，清华大学出版社，XX年　　3、李世普，《生物医用材料导论》，武汉工业大学出版社，XX年　　4、李玉宝主编，《纳米生物医药材料》，化学工业出版社，XX年　　5、陈治清，《口腔生物材料学》，化学工业出版社，XX年　　6、姚康德，尹玉姬，《组织工程相关生物材料》，化学工业出版社，XX年　　7、顾汉卿，徐国风，《生物医学材料学》，天津科技翻译出版公司，1993　　8、崔敷斋，《生物矿化》，　　五、作业　　安排学生查阅文献，进行专题讨论　　六、说明　　本课程为多媒体教学　　七、课程介绍　　生物材料学是涉及材料科学、生物学、临床医学、生命科学等多学科的一门新兴交叉学科，也是近年来国内外最活跃的研究领域之一。

本课程主要针对工科院校材料科学各专业、应用化学、环境工程、生物医学工程等专业的高年级本科生，系统介绍了生物材料相关的基本概念和基本原理，着重讲述和分析了医用金属材料、医用陶瓷材料、医用高分子材料和天然生物材料的基本结构、性能特点和与生命体各组织间的相互作用和生物相容性，以及在组织器官替代修复、组织工程支架和组织诱导、药物控释等领域的研究和应用成果　　Biomaterialsscience,whichisoneofthemostprospectandattractiveresearchfieldsrecentlyintheworld,isanewkindofintercrosssubjectinvolvedwithmaterialsscience,biology,medicineandlifescience.Thiscourseisplanedmainlyforhighgradeundergraduatesmajorinvariousspecialtiesofmaterialsscienceandengineering,appliedchemistry,environmentscienceandengineering,bio-medicineengineering,etal.Theessentialconceptsandbasicprinciplesandtheoriesaboutbiomaterialswillinstructedinthecourse.Especially,thecharacteristicsofbio-metal,bio-ceramic,biopolymerandnaturalbiomaterials,suchastheirchemicalstructures,properties,biocompactabilityandinteractionbetweenlivedtissuesandmaterials,andalsotheirapplicationinmedicinewillbedescribedandanalyzed.　　信息检索及利用论文写作　　班级：材料08-4　　学号：　　姓名：付岩　　教师评语：　　生物医用材料的现状和发展前景　　作者署名：付岩　　单位：辽宁工程技术大学材料学院材料08-4班　　【摘要】本文概述了生物医用材料的定义、发展现状和发展前景。

生物医用材料在国内外医学治疗的应用越来越广，这也是未来新材料产业的重要组成部分，在医用市场上也占有很大的份额，发展潜力巨大　　【关键词】生物医用材料生物相容性表面改性　　一、生物医用材料　　定义　　生物医用材料又称生物材料，是指以医疗为目的，用于诊断、治疗、修复或替换人体组织器官或增进其功能的材料【1】　　种类　　第一代生物医用材料——生物相容和生物惰性材料　　20世纪60-80年代，在对工业化的材料进行生物相容性研究基础上，开发了第一代生物医用材料及产品使用于临床治疗，例如体内固定用骨钉和骨板、人工关节、人工心脏瓣膜、人工血管、人工晶体和人工肾等上述生物医用材料，具有一个普遍的共性：生物惰性即生物医用材料所遵循的原则是尽量将受体对植入器械的异物反应降到最低20年时间，数以千万的患者植入了这一类生物医用材料，生活水平和健康状况得到不同程度的改善至今，第一代生物医用材料仍在临床上广泛医用，世界销量500多亿美元　　第二代生物医用材料——生物活性或可生物降解吸收材料　　20世纪80-90年代，生物医用材料领域的重点由惰性向生物活性转变，开发了第二代生物医用材料及相关产品这种材料能够在生理条件下发生可控的反映，并作用于人体。

与第一代生物医用材料相比，无毒无副作用，不存在免疫和干扰免疫系统的问题，耐腐蚀强度高，表面带有极性，能与细胞表层的多糖和糖蛋白等通过氢键结合【2】20世纪80年代中期，生物活性材料、生物陶瓷、玻璃—陶瓷及其复合物等多种生物活性材料广泛应用于整形外科和牙科　　第三代生物医用材料——生物活性和生物降解性材料　　20世纪90年代后期，能在高分子水平上刺激细胞产生特殊应答反映的具有的新一代生物医用材料诞生作为细胞外基质,它们可在分子水平上激活基因、刺激细胞增殖、诱导其组织分化进而构筑成新的组织和器官这类生物医用材料将生物活性与降解材料两个独立的概念结合起来，在可降解材料上进行分子修饰，引起细胞整合素的相互作用，诱导细胞增值、分化，以及细胞外基质的合成和组装，从而启动起动集体的再生系统，也属于再生医学的范畴以下内容都是针对第三代生物医用材料来论述3】　　二、生物医用材料的研究领域和研究热点　　组织工程　　组织工程是近年来随着生命科学、材料科学及相关物理、化学学科的发展，兴起的一门学科最早是在1987年没过科学基金会在华盛顿举办的生物工程小组会上提出，1988年正式定义为：应用生命科学与工程学原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。

　　组织工程的与原理和方法是将体外培养扩增的正常组织细胞吸附于一种具有优良细胞融合性并可被机体降解吸收的生物医用材料上形成复合物，然后将细胞-生物医用材料复合物植入人体组织、器官的损伤部位，在作为细胞生长支架的生物医用材料逐渐被机体降解吸收的同时细胞不断增殖、分化，形成新的，形态、功能与相应组织、器官一致的组织，达到修复创伤和重建功能的目的　　纳米生物材料工程　　纳米材料在生物医用材料上有广泛的应用前景纳米材料在本世纪很可能称为生物医用材料的核心材料，这是因为生物体的骨骼、牙齿、肌腱等都发现有纳米结构存在；贝壳、甲壳虫、珊瑚等天然材料具备特异的力学性能，据分析，他们是由某种有机粘合剂连接的有序排列的纳米碳酸钙颗粒组成的从仿生的观点来看，纳米生物医用材料是重要的发展方向纳米微粒用作药物控制释放和基因转染的载体，能直接将基因或药物输送到癌细胞和器官进行治疗，特殊的纳米粒子还可进入细胞内部结构从而达到基因治疗的目的；用纳米生物传感器可对疾病进行早期检测，纳米微机械可修复人体细胞和组织，纳米人工器官的排斥率大大降低　　镁及镁合金材料工程　　在所有生物医用植入材料中，金属材料应用最早，在临床中的应用也最广泛，镁及镁合金作为外科植入材料的研究可追溯至1907年，　　近几年，随着加工方法、表面处理技术等的发展和成熟，在提高镁合金耐腐蚀性能和力学性能方面得到很大的提高，研究者开始进一步开展镁及镁合金作为外科植入材料的研究。

　　生物表面改性　　改进和发展生物医用材料的血液相容性和组织相容性以及生物材料分子相容性评新方法和研究今后对材料生物相容性的研究主要集中在一下三个方面：1、生物医用材料对组织、器官的全面生理影响；2、降解材料在体内的代谢过程；3、生物医用材料对细胞、组织、器官间的信息传递、基因调控的影响　　复合生物材料　　有效解决材料的强度、韧性及生物相容性问题、目前研究最多的是：合金、碳纤维/高分子材料、无机材料　　血液净化材料　　利用滤膜、吸附剂等生物材料，将人体内内源性或外源性毒物专一性或高选择地去除，从而到达治病的目的，是治疗尿毒症、免疫性疾病、高脂血症等各种疑难病症的有效手段血液净化材料的研究和临床应用在日本和欧洲已经称为生物医用材料的发展热点我国在这一研究领域具有一定的实力，研究水平居于世界前列，但临床应用不够　　材料材料　　陶瓷材料脆弱的挠曲强度一直困扰着牙科医生和患者而牙科修复学中颜色的再现问题是影响牙齿及修复体客观的一个重要因素因此牙科陶瓷技术是沿着克服材料的脆性，精确测定牙的颜色并提供组成，性能稳定的陶瓷材料的方向发展的　　三、生物医用材料的发展现状　　【4】　　由上表可知，高分子材料仍是生物医用材料的重要组成部分，而随着时代的发展，金属合金材料因为其生物相容性差和多种不便因素，所占比有所下降，但是近年来的使用范围仍然很广。

陶瓷材料和天然材料的比重逐渐增加，这也是生物医用材料的发展趋势　　到90年代时，生物活性材料已经在中耳炎的修　　复与骨组织替代上发挥越来越重要的作【5】　　中国生物医用材料产业规模小，劳动生产率低、技术结构不先进，与国际差距较大生物医用材料大宗出口品为技术低端的药棉、纱布、手套、按摩器具等，大宗进口的技术高端产品。