Phát triển và ứng dụng các vật liệu composite y sinh học

Phát triển và ứng dụng của vật liệu y sinhAbstract : vật liệu composite y sinh ( biomedical những vật liệu composite bởi hai hoặc nhiều hơn hai loạivật liệu composite và y sinh vật liệu khác nhau, nó đa phần sử dụng cho sản xuất thay thế sửa chữa và

thay thế của con người mô và các cơ quan của cơ thể con người. Ứng dụng lâm sàng dài hạn tìm thấy rằng các

sắt kẽm kim loại vật liệu và vật liệu polymer với hoạt động giải trí sinh học, tổ chức triển khai và không phải là truyền thống cuội nguồn y tếthuận tiện để chắc như đinh tích hợp, của những hiệu ứng về thiên nhiên và môi trường và sinh lý trong thiên nhiên và môi trường sinh lý hoặccấy vào khung hình, dẫn đến ion sắt kẽm kim loại hay phát hành monomer, dẫn đến tính năng phụ trên khung hình .Và vật liệu gốm sinh học mặc dầu có sự không thay đổi hóa học tốt và năng lực thích hợp, độ cao vàmang sức đề kháng, chống ăn mòn, nhưng sức mạnh uốn của vật liệu là thấp, cao giòn, trong nhữngCác môi trường tự nhiên sinh lý của sự căng thẳng mệt mỏi và phá vỡ sức mạnh không phải là cao, trong đã không điền vào những giải pháp can đảm và mạnh mẽ dưới ,nó chỉ được sử dụng để triển khai một tải, hoặc chịu chỉ net nén căng thẳng mệt mỏi tình hình. Do đó, những tài liệu duy nhất hoàn toàn có thểkhông phân phối những nhu yếu của ứng dụng lâm sàng. Bằng cách sử dụng những thuộc tính khác nhau của những composite vàvật liệu composite y sinh học, có cả hai những đặc thù của vật liệu và nhận được một nhóm tài liệu duy nhất nàokhông có những hoạt động giải trí mới, để có được cấu trúc và đặc thù tương tự như như mô con người chovật liệu y sinh mở ra đường kính rộng cách, vật liệu composite y sinh học sẽ trở thành nhấthoạt động giải trí trong nghành nghiên cứu và điều tra vật liệu y sinh học và tăng trưởng .

Tổng quan về làm bằng vật liệu y sinh học :

1, sự tăng trưởng của tình hình :

Với sự văn minh của xã hội văn minh, tăng trưởng kinh tế tài chính và cải tổ tiêu chuẩn sống ,mọi người chú ý quan tâm nhiều hơn để phục sinh tính năng y tế của riêng họ. Đồng thời, xã hội dân số nhanh gọnsự tăng trưởng, công cụ lưu lượng truy vấn số lượng lớn, vận tốc nhịp của đời sống, bệnh, thiên tai, tai nạn đáng tiếc ,thể thao chấn thương và thương tích xảy ra liên tục, dẫn đến tai nạn thương tâm tăng cho người dân. Vì vậy, nhữngtăng trưởng vật liệu y sinh học tái tạo mô và cơ quan của con người và thay thế sửa chữa là của xã hội tuyệt vờihưởng lợi. Triển vọng cho răng giả vào đầu năm TCN 3500 năm, sợi vải bông Ai Cập, lông đuôi ngựa khâu vết thương ;Mexico người da đỏ bằng gỗ sửa chữa thay thế hộp sọ người bị thương ; BC 500 năm của Trung Quốc và Ai Cập ngôi mộ đã được tìm thấy ,giả mũi và tai phép thay răng giả. Năm 1936, ý tưởng ra thủy tinh hữu cơ, sớm làm răng giả và răng, do đó ,nay là vẫn còn trong sử dụng. Năm 1949, Hoa Kỳ xuất bản lần đầu sách vở y tế polymer, được ra mắt lần tiên phong bằng cách sử dụngPMMA như hộp sọ xương, khớp và xương đùi dùng sợi Poliamit là một phẫu thuật khâu những ứng dụng lâm sàng ;50 năm, silicone polymer được sử dụng trong nghành y tế, đẩy nhanh sự tăng trưởng thẩm Mỹ, sửa chữa thay thế, cơ quan .Vì vậy, tất cả chúng ta hoàn toàn có thể thấy rằng những tài liệu này được sử dụng trong sửa chữa thay thế những bộ phận khung hình con người có một lịch sử dân tộc lâu dài hơn tăng trưởng ,họ được gọi là vật liệu y sinh học .

Vật liệu y sinh học là một loại vật liệu mới, có một người mua tiềm năng ứng dụng thoáng rộng, chỉ phân tử chất ,trên khắp quốc tế trong y tế vận dụng có hơn 90 những giống, hơn 1.800 loại củamẫu sản phẩm và tiêu thụ của những nước phương Tây trong những tài liệu y tế polymer mỗi năm tại một tỷ suất 10 %~ 20 % tăng trưởng. Với sự tăng trưởng của khoa học văn minh và công nghệ, đặc biệt quan trọng là sự nâng tầm lớn

công nghệ sinh học, ứng dụng của vật liệu sinh học sẽ rộng rãi hơn.

2 định nghĩa :

Như vật liệu y sinh học là một nghành mới tăng trưởng, đó là không có định nghĩa khắt khe. Điều này được hiểu như làsau : Các vật liệu y sinh học là để cấy ghép sinh vật hoặc tích hợp với vật liệu sinh học mô. Nó hoàn toàn có thểdùng để chẩn đoán, điều trị, và sửa chữa thay thế những sinh vật trong những mô, cơ quan, hoặc tăng cường của họCác tính năng. Các tài liệu này được sử dụng cho khó mô và mô mềm sửa chữa thay thế và sửa chữa thay thế bằng dài hạn, ngắn

thuật ngữ và sửa chữa bề mặt.

3, phân loại :

Theo những thành phần và đặc thù của vật liệu :

Vật liệu polymer y tế ( polyethylene, polyurethane, PTFE, poly methyl acrilic, silicone cao su đặc ,Poly axit lactic, axit axetic hydroxy poly ) ;

Vật liệu sắt kẽm kim loại y tế ( Inox, kim loại tổng hợp cobalt dựa, Titan và những kim loại tổng hợp Titan và quýsắt kẽm kim loại ) ;

、 Medical vật liệu gốm ( hydroxyapatite ) ;Medical vật liệu composite ( mạng lưới hệ thống sơn gốm sắt kẽm kim loại ma trận, vv ) .

Phản ứng hóa học sinh học những Lever trong thiên nhiên và môi trường sinh lý :

Trơ vật liệu y sinh học, sinh học hoạt động vật liệu, vật liệu sinh học phân hủy và hấp thu

Theo sử dụng :

Hệ thống cơ xương, thay thế sửa chữa tài liệu và vật liệu thay thế sửa chữa ( xương, răng, khớp, gân )

Tài liệu mô mềm ( da, vú, thực quản, bàng quang hô hấp )

Vật liệu mạng lưới hệ thống tim mạch ( van tim tự tạo, mạch máu, tim mạch intubation )

Tài liệu y tế màng ( màng lọc máu và tách màng, khí permeation tinh lọc màng, giác mạc kính áp tròng )Ma túy phát hành tài liệu, vv …4, lựa chọn vật liệu composite sinh học và y tế nhu yếuDo sự phức tạp của môi trường tự nhiên sinh lý khung hình con người, vật liệu y tế cấy ghép sẽ có yếu tố vật lý, hóa học và sinh học lâu dài hơn và những mô sinh học hoặc cơ quan sống sót nhiều tương tác động, do đó, vật liệu y sinh học cần phải phân phối những nhu yếu sau :Tổ chức tốt và thích hợp vật lý ;Có sự không thay đổi hóa học tuyệt vời, có nghĩa là, những cấu trúc hoặc thực chất của những tài liệu y tế không phải là do môi trường sinh học và vai trò của những biến hóa, trong khi những tài liệu y khoa hoàn toàn có thể gây ra phủ nhận của sinh vật ;( 3 ) có tuyệt vời đặc thù cơ học, y tế, đơn cử là vật liệu cần phải có đủ sức mạnh cơ khí và tính linh động và chịu được lực cơ học trong vật liệu sinh học và y tế được lựa chọn để mô sinh học và độ bền kéo và uốn sức mạnh, sức đề kháng của mô đun, độ cứng và mặc là tương thích ;Huyện này có đặc thù kháng khuẩn và quy trình hình thành những hiệu suất tuyệt vời, không phải vì những khó khăn vất vả gia công mà số lượng giới hạn ứng dụng của nó [ 1 ] .2. Nghiên cứu thực trạng của những vật liệu tổng hợp y sinh học2. Nghiên cứu thực trạng của những vật liệu tổng hợp y sinh họcTheo những tài liệu khác nhau ma trận, y sinh, vật liệu tổng hợp hoàn toàn có thể khoảng chừng chia thành ba loại, sắt kẽm kim loại dựa, Tao Ciji và vật liệu tổng hợp ma trận polymer. Qua quy trình tương ứng hình thành những chiêu thức, toàn bộ những loại vật liệu được thực thi vào vật liệu sinh học trong nghành nghề dịch vụ ứng dụng y tế khác nhau .1, sắt kẽm kim loại dựa trên làm bằng vật liệu y sinhKim loại ma trận y sinh học vật liệu, như là thép không gỉ, kim loại tổng hợp titan, so với những vật liệu truyền thống lịch sử y tế, y tế ma trận sắt kẽm kim loại vật liệu composite với cường độ cao, tính linh động tuyệt vời, stress kháng hiệu suất là tốt, tuyệt vời quy trình đúc. Nhưng những vật liệu sắt kẽm kim loại duy nhất trong những ứng dụng của sinh lý thiên nhiên và môi trường đang đương đầu với một yếu tố quan trọng của sự ăn mòn, ion sắt kẽm kim loại để phổ cập sinh học mô sẽ gây ra tính năng phụ ô nhiễm, và sự suy thoái và khủng hoảng của vạn vật thiên nhiên của riêng mình thuận tiện dẫn đến cấy ghép thất bại. Do đó, nó không phải là thuận tiện để chống ăn mòn và có một tốt biocompatibility vật liệu composite sắt kẽm kim loại ma trận y sinh học là một loại mới của nhân viên cấp dưới nghiên cứu và điều tra để tăng trưởng .Khi nói đến những vật liệu sắt kẽm kim loại, những người tiên phong sẽ nghĩ rằng những vật liệu titan dựa. Tài liệu y tế Titan do cường độ cao, độ dẻo dai và quy trình đúc tốt của nó là sử dụng thoáng đãng tự tạo xương và khớp tự tạo, tài liệu gốc. Bề mặt Titan lần Titan ma trận lớp phủ vật liệu composite. Nó không chỉ có vừa đủ sức mạnh và độ dẻo dai, nhưng cũng có tốt biocompatibility, được coi là một trong những lợi thế của những vật liệu sắt kẽm kim loại và những vật liệu theo cách hiệu suất cao nhất. Milella [ 2 ] bằng cách thêm một lượng nước nhỏ trong những giải pháp rượu thuộc nhóm titanat với sol – gel technology., trùng hợp thủy phân este của một keo polymer. Trong những giải pháp, những mẫu đã được tách ra, khô và nhiệt được điều trị ở nhiệt độ cao, và titanium gel đã được chuẩn bị sẵn sàng trên Titan và những kim loại tổng hợp Titan bề. Nếu bạn thêm muối và calcium phosphate ở TiO2 sol, composite sơn có chứa canxi và phốt pho. Lựa chọn khác nhau tỷ suất Ca / P. / Ti, khai thác nhiều, lớp phủ của những thành phần là một phân phối gradient. Giữa những lớp và mặt phẳng là calcium phosphate và Titan, canxi và phốt pho nồng độ từ bên ngoài vào bên trong, trong khi nội dung Titan là chỉ là đối lập. Sau khi cấy ghép khung hình con người cho thấy tốt biocompatibility. Zhu Minggang [ 3 ] bằng cách sử dụng cùng một sol gel giải pháp, theo lệ 2, đại chúng. 86 : trimethyl 1 canxi nitrat và phosphat trong việc chuẩn bị sẵn sàng những giải pháp sol, trải qua nhiều lớp, máy, trên mặt phẳng sắt kẽm kim loại Titan tương hỗ độ xốp 12 % của lớp phủ hoạt tính sinh học của Hà. Sự hình thành của một lớp Ti, Ca, P. thành phần chuyển khu, độ bền kéo thí nghiệm cho thấy rằng interfacial link sức mạnh của 28MP a .Cùng lúc, kim loại tổng hợp Titan y tế đã được sử dụng thoáng đãng trong thực hành thực tế lâm sàng. Su tương [ 4 ] của NiTi kim loại tổng hợp biocompatibility nghiên cứu và điều tra cho thấy rằng, độ pH trong khoảng chừng có tính axit, trung tính và kiềm, 0. 9 % NaCl sinh lý chất lỏng, Hankand # 39 ; s mô phỏng dịch khung hình, Tyrodeand # 39 ; s mô phỏng máu redox tiềm năng khác nhau NiTi kim loại tổng hợp trong Ni ion phát hành khoảng chừng một sự độc lạ, mà Tyrodeand # 39 ; s mô phỏng Ni ion trong máu để phát hành một số lượng để cao hơn ; NiTi kim loại tổng hợp Ni ion phát hành số lượng ảnh hưởng tác động với những giá trị pH mô phỏng khung hình chất lỏng giảm với Cl – nồng độ tăng lên và tăng lên ; NiTi kim loại tổng hợp trong chất dịch sinh lý cho thấy mạnh Ni tố tinh lọc ăn mòn hành vi, Ti ăn mòn yếu, rỗ là sự ăn mòn chính .2, Tao Ciji hỗn hợp y sinh học

Gốm sứ, thủy tinh như là vật liệu bề mặt của vật liệu tổng hợp gốm ma trận là một có triển vọng ứng dụng rộng của vật liệu y tế, nó là thông qua wafer, râu, hạt, sợi và khác củng cố các vật liệu khác vào gốm thu được của một loại vật liệu composite. Dữ liệu văn học cho thấy rằng tất cả nội dung của canxi và phốt pho trong xương của con người đã đạt đến 58%, rất nhiều nhà nghiên cứu đã phát triển canxi phosphat gốm làm vật liệu ghép xương. Đầu sử dụng các vật liệu gốm trong cuộc sống của cơ thể có thể không được liên kết với mô xương, chẳng hạn như nhôm, gốm sứ, để 70and #39; s xuất hiện một số hoạt tính sinh học bằng gốm. Với ứng dụng lâm sàng, các đồ gốm hoạt tính sinh học như vật liệu sửa chữa xương dần dần bắt đầu được áp dụng. Tuy nhiên, vật liệu gốm sinh học bản thân có những đặc điểm của sức mạnh uốn thấp và tính chất đàn hồi kém, do đó, nó có thể đáp ứng sự phát triển của mức độ y tế hiện nay. Tuy nhiên, sau khi sự kết hợp của các hoạt tính sinh học gốm sứ và vật liệu khác, một loại vật liệu gốm dựa trên hỗn hợp y sinh học với đặc tính khác nhau và các tài sản mới được thành lập.

Towler [ 5 ] bằng cách sử dụng vật liệu nano ZrO2 thiêu kết bởi những tỷ lệ tương đối cao HAP-ZrO2 bioceramic vật liệu composite, để giảm bớt nhiệt độ sintering và sử dụng nano ZrO2, ha ở nhiệt độ cao sẽ không phá vỡ, Hà tiến trình là tiến trình chính. Trong quy trình sintering truyền thống lịch sử, loại phân hủy liên tục xảy ra, và so với Hà tinh khiết, sức mạnh của những composite là cao hơn so với trước đây. Huang Chuanyong và như vậy [ 6 ] chuẩn bị sẵn sàng bằng phương pháp hóa học co mưa và hai ultrafine zirconia bột, trải qua việc tối ưu hóa sự phối hợp của những vật liệu khác nhau, việc chuẩn bị sẵn sàng của HAP-ZrO2Thành phần và microstructure của những tài liệu đã được bật mý bởi nghiên cứu và phân tích quang phổ hồng ngoại, nhiễu xạ tia x, kính hiển vi điện tử quét và kính hiển vi điện tử truyền. Thành phần và microstructure của mạng lưới hệ thống hai yếu tố cũng đã được bật mý. Uốn sức mạnh của hai yếu tố của mạng lưới hệ thống sinh học gốm composite HAP-ZrO2 đạt 120MP a, gãy toughness đạt 1 M-1 / 2 74MP a, hiệu suất đã là gần hai lần mà tinh khiết HA, thân mật với những mô xương của con người. Uốn cường độ dày xương của con người hoàn toàn có thể đạt được 160MP a, và độ dẻo dai của gãy xương là 2 M-1 / / 2 2MP a. Kết quả cho thấy rằng composites gốm sinh học có hiệu suất tốt những góc nhìn của đặc thù cơ học, hóa học không thay đổi và biocompatibility. Hiện nay, quốc tế đã được chuẩn bị sẵn sàng chuẩn bị sẵn sàng

Rate this post
Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments