生物医用高分子材料研究进展及趋势
生物医用高分子材料研究进展及趋势
J I A N G S U U N I V E R S
I T Y
医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势
学院名称：材料科学与工程
专业班级：金属1302
学生姓名：钱振
指导教师姓名：王宝志
2016年 10 月
生物医用高分子材料的研究及发展趋势
钱振
学号：63 班级：金属1302 材料科学与工程学院
摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，分子材料在各领域得到了显著应用，在医用领域应用更多，本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件，概述了医用高分子材料的研究现状及其用途，并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。
关键词：生物材料，生物医用高分子材料，现状，应用，展望
1.引言
生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科，它是生物学、医学、化学、
物理学和材料学交叉形成的边缘学科，是用于人工组织或器官制备、高性能医疗
器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。
生物医用材料，简称生物材料(BiomaterialS)，是一类具有特殊性能或功能，用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[，生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等）。
2.研究现状
生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料取得了长足的进展，目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。
生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分，它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多，主要包括：塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展，这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等，都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用，因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来，用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。
医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质,以满足不同的需求,耐生物老化,作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能,易加工成型,原料易得,便于消毒灭菌,因此受到人们普遍关注,已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种,近年来发展需求量增长十分迅速。医用高分子材料的研究目前仍然处于经验和半经验阶段,还没有能够建立在分子设计的基础上,以材料的结构与性能关系,材料的化学组成、表面性质和生命体组织的相容性之间的关系为依据来研究开发新材料。目前全世界应用的有90多个品种,西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%~20%的速度增长]5[。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求,我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。
医用高分子的研究已有40多年的研究历史。1949年，美国首先发表了医用高分子的展望性论文。此后得到各国学者的广泛关注，掀起了研究热潮，有关生物医用高分子材料的研究被陆续报道。尤以美国、欧洲和日本研究成果显著，从人工器官到高效缓释高分子药物都取得了显著成果和巨大效益。据美国健康工业制造者协会资料报告，1995年世界市场达1 200亿美元，美国为510亿美元，预计在21世纪将成为国民经济的支柱产业。[7]世界各国都看好生物医用高分子材料的潜在市场，加大力度投入。德国1997年投入生物技术研究与开发的总经费大约为33亿马克。生物技术是日本21世纪创新产业的主要技术领域之一。在“生物技术立国”的口号下，日本政府5年内投资2万亿日元,其中生物降解材料和药物生产商业化是其重点支持的领域。韩国制定了《韩国生物技术2000纲要》，在实施纲要的14年期间，政府和企业将投资200亿美元。现在美国商业化的生物技术是以医药品为主。加拿大的生物技术的优势领域在医疗器材和制药业。在欧洲,英国的生物技术市场达到36亿欧洲货币单位。据Espicom 市场调研公司的报告,仅骨生物活性材料2007年全球市场估计在42亿美元，年增长率为17%。可见,生物医用高分子材料的市场前景广阔。
中国生物医学高分子研究起步较晚。自20世纪70年代末起，北京大学和南开大学从事这一领域的研究。“九五”期间由何炳林与卓仁禧主持的国家自然科学基金重大项目组织大批科研力量进行研究，在此领域取得了显著成绩。1998
年“生物医学高分子”项目获教育部科技进步一等奖。2008年报道,中科院长春应化所经过7年的不懈努力和探索，制备了不同种类的生物医用高分子材料，并对其基本性能、功能化、材料制备、生物学评价和临床应用进行了研究,取得了一系列突破进展，获得了整体达国际先进水平，部分达国内领先水平，推动了生物医用材料领域不断向前发展。目前科研院所与各大高校之间建立了合作关系，展开大量研究工作，使中国生物医用高分子材料的研究呈现出欣欣向荣的景象。中国现有医用高分子材料60多种，制品达400余种。医用高分子材料与医疗水平的进步密切相关，其用途十分广泛。现阶段医用高分子材料的研制具有重要的科学意义和非常巨大的社会经济效益,生物医用高分子材料的发展，对于战胜危害人类的疾病,保障人民身体健康，探索人类生命奥秘将具有重大意义。[6]
3.生物医用高分子材料的基本要求
人们常用的医用高分子材料有:有机硅聚合物、有机玻璃、尼龙、聚酯、聚四氟乙烯等。医用高分子材料必须具备高纯度、化学惰性、稳定性和耐生物老化等优点。对于非永久植入体内的材料,要求在一定时间内能被生物降解,降解产物对身体无毒害,容易排出;而对于永久性植入体内的材料,要求能耐长时间的生物老化,如能经受血液、体液和各种酶的作用,还必须无毒、无致癌、无致炎、无排异反应、无凝血现象,还要有相应的生物力学性能、良好的加工成型性和一定的耐热性,便于消毒等等。[8]因此,要求医用高分子材料及其降解产物必须具有良好的生物相容性以及可降解吸收性。材料的生物相容性主要包括组织相容性和血液相容性。
(1) 组织相容性：组织相容性指材料与生物活体组织及体液接触后，不会致使细胞、组织的功能下降，不会发生炎症、癌变以及生物排异反应等。合成高分子生物材料的主要缺点是往往含有可游离的有毒物质或在与生物组织接触过程中逐步降解产生有毒物质，长期植入后出现异物反应。组织相容性要求材料无毒、不损伤生物体组织、没有抗原性和致癌性等。一般可通过对材料的选择和改性来解决组织相容性问题。[9]
(2) 血液相容性[10]：血液相容性所包括的内容很广，但最主要的是指高分子材料与血液接触时，不引起凝血及血小板粘着凝聚，没有破坏血液中有形成分的溶血现象，即凝血和溶血。由于高分子材料和血液接触主要是在材料的表面上，所以除了传统的机械性能外，抗凝血材料的主要工作是在材料表面的合成设计上，即围绕着惰性表面、亲水性表面、亲水-疏水微相分离结构表面以及它们的表面修饰而展开。表面修饰，除一般的化学功能团的修饰外，还包括能够溶解或分解血栓的线溶体、尿酶素、肝素、透明质酸、白蛋白等生理活性物质的固定。为了修饰材料表面亲水性的单体有丙烯胺酸及其衍生物、甲基丙烯酸一p-轻乙酷等。为防止血浆蛋白的沉积，侧链上具有寡聚乙二醇的丙烯酸酷效果较好。表面修作饰还包括材料表面的电荷修饰，如负电荷型聚离子复合物己发现能有效地降低血小板的粘着和凝聚。其中较为集中的工作是围绕着以聚醚氨酷等亲水一疏水微相分离结构高分子而展开的合成及表面改性。细径高分子材料人工血管的开发，浑然一体的杂化材料，伪内膜形成材料也是研究的重要内容。
（3）材料可降解吸收性[11~13]：生物医用高分子材料作为永久性材料使用时，不仅要求组织相容性好，而且要求其耐生物老化性好，即要求在活体内非常稳定。而作为非永久性植入材料时，要求其在发挥作用后能自动被吸收，最好能参与正常的代谢循环而被排出体外，如可吸收手术线，吸收就可避免拆线。药物释放体系也是备受青睐的材料。生物降解高分子在活体内的分解可分为水解和酶解两大类。
经降解而产生的水溶性高分子的分子量要降低到肾脏能排出，或进一步在活体内分解而参与代谢。最主要的是分解产物应该没有毒性，并在活体环境里能够分解，一般来说生物和天然高分子易被酶分解。目前来说生物降解吸收性高分子研究的主要课题包括以下几个方面:降解速度的控制、功能基的修饰和药物扩散速度的控制。
此外，还应具备耐生物化，物理和力学稳定性，易加工成型，材料易得、价格适当，便于消毒灭菌；以及还要防止在医用高分子材料生产、加工过程中引入对人体有害的物质。对于不同用途的医用高分子材料，往往又有一些具体
要求。在医用高分子材料进入临床应用之前，都必须对材料本身的物理性能、机械性能以及材料与生物体或人体的相互适应性进行全而评价。通过评价之后经国家管理部门批准才能临床使用。
4.生物医用高分子材料的种类
生物医用高分子材料按性质可分为：非生物降解和可生物降解[14]。
非生物降解的生物医用高分子材料包括：聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯酸酯、
芳香聚酯、聚硅氧烷、聚甲醛等，其在生理环境中能长期保持稳定，不发生降解、交联或物理磨损等，并具有良好的力学性能。
可生物降解的生物医用高分子材料包括：胶原、脂肪族聚酯、聚氨基酸、
聚己内酯等，这些材料能在生理环境中发生结构性破坏，且降解产物能通过正常的新陈代谢被基体吸收或排出体外。
生物医用高分子材料按来源可分为：天然生物材料和合成高分子材料。
天然生物材料]15[：指从自然界现有的动、植物体中提取的天然活性高分子,
如从各种甲壳类、昆虫类动物体中提取的甲壳质壳聚糖纤维,从海藻植物中提取的海藻酸盐,从桑蚕体内分泌的蚕丝经再生制得的丝素纤维与丝素膜,以及由牛屈肌腱重新组构而成的骨胶原纤维等，详细见表1。这些纤维都具有很高的生物功能和很好的生物适应性,在保护伤口、加速创面愈合方面具有强大的优势。
据日本、美国的多项专利介绍]16[,由壳聚糖纤维制得的手术缝合线既能满足
手术操作时对强度和柔软性的要求,同时还具有消炎止痛、促进伤口愈合、能被人体吸收的功效,是最为理想的手术缝合线;壳聚糖纤维制造的人造皮肤,通过血清蛋白质对甲壳素微细纤维进行处理,可提高对创面浸出的血清蛋白质的吸附性,有利于创口愈合,在各类人造皮肤中其综合疗效最佳。据研究报道]18,17[,已用于酶固定化、细胞培养、创面覆盖材料和人工皮肤以及药物缓释材料等医学各领域,尤其各种再生丝素膜在人工皮肤、烧伤感染创面上的应用显示了独特的优势,临床应用价值显著,前景广阔。
表1 主要天然高分子
天然高分子
来源
植物
动物 微生物 多糖类 纤维素、淀粉、海
藻酸盐、果胶、瓜尔胶 壳聚糖、透明质酸、硫酸软骨素、肝素 细菌纤维素、葡聚糖、黄原胶、香菇
多糖、裂褶菌多糖
蛋白质类 大豆蛋白、玉米醇溶蛋白
干酪素、血清蛋白
胶原蛋白 合成高分子材料：与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构
和物理性能，因而可以植入人体，部分或全部取代有关器官。当前研究主要集中在外科置入件用高分子材料和生物降解及药物控制释放材料。
外科置入件用高分子材料耐生物老化,作为长期置入材料具有良好的生物稳
定性和物理、机械性能，易于加工成型,原料易得，便于消毒,受到人们普遍的关注,这类材料主要用于生物体软、硬组织修复体、人工器官、人工血管、接触镜、膜材、粘结剂和空腔制品诸方面。其特点是大多数不具有生物活性，与组织不易牢固结合，易导致毒性、过敏性等反应。不过作为承重的植入件用高分子材料还有许多方面的问题]9[，目前研究主要集中在提高材料的对生物体的安全性；提高组织相容性和血液相容性；改善生物学性能，改善提高力学、机械、物理性能]10[。在生物膜材料方面，属于线性高分子多糖结构的壳聚糖是甲壳质脱乙酰基的衍生物，无毒、无抗原性，可在生物体内自行降解.壳聚糖膜]11[有促进创面愈合的作用，具有良好通透性，且含有游离氨基，能结合酸分子，是天然多糖中唯一的碱性多糖。因而具有许多特殊的物理化学性质和生理功能，在医学生物材料上可作为人工肾膜和人造皮肤。
生物降解型医用高分子材料的主要成分是聚乳酸、聚乙烯醇及改性的天然多
糖和蛋白质等，在临床上主要用于暂时执行替换组织和器官的功能，或作药物
缓释系统和送达载体、可吸收性外科缝线、创伤敷料等。其特点是易降解，降解产物经代谢排出体外，对组织生长无影响，目前已成为医用高分子材料发展的方向。
高分子药物控制释放体系不仅能提高药效，简化给药方式，大大降低了药物
的毒副作用，而且纳米靶向控制释放体系使药物在预定的部位]12[，按设计的剂量，在需要的时间范围内以一定的速度在体内缓慢释放，而达到治疗某种疾病或调节生育的目的，比如高分子多肽或蛋白药物控制释放体系新的研究进展
]13[，为那些口服无效的多肽或蛋白药物的临床应用，展示了令人鼓舞的前景。
4.生物医用高分子材料的应用
根据不同的角度、目的甚至习惯，医用高分子材料应用有不同的分类方法，
尚无统一标准。主要在人造器官、人造组织、以及其它的一些高分子药剂等。
一、人工器官
人工器官指的是能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料 ；或
者说是具有天然器官组织或部件功能的材料[18]。
（1）人工肺：人工肺并不是对于人体肺的完全替代，而是体外执行血液
氧交换功能的一种装置，如图2所示；
（2）人工肾：目的在于过滤血液中本应可以通过肾脏去除的代谢产物。人
工肾包括血液透析型、血液滤过型、血浆置换型等类型；
（3）人工心脏：图3所示为用钛和聚合物材料制成的Abio Cor人工心脏，美国FDA批准此类装置为“过渡移植”装置，而非永久性植入装置；
（4）人工肝脏：主要用于替代因肝脏功能不足所需要弥补的解毒功能，是将患者的血浆在体外循环代谢的一种辅助装置，它只能取代肝脏的部分功能，分血液透析型等。
（5）人工胰脏：目的是人工调节血糖浓度等，含微包囊型、扩散管型、人工血管型等，如：可采用包膜法，即在移植的异体胰岛或动物胰岛表面覆盖一层高分子半透膜，能允许胰岛素向膜外渗透，但阻止淋巴细胞、巨噬细胞和抗体、补体进入膜内而引起免疫排异损伤，即又起到免疫隔离膜的作用；
（6）其它，如人工心脏瓣膜、心脏起搏器电极的高分子包覆层、人工血管（如图4、5所示）、人工喉、人工气管、人工食管、人工膀胱等。
目前，植入性医疗器械中骨科占据约为38%的市场份额；随后是心血管领域的36%；伤口护理和整形外科分别为8%左右。人工重建骨骼在骨科产品市场中占据了超过31%的市场份额，主要产品是人工膝盖，人工髋关节以及骨骼生物活性材料等，主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。心血管产品市场中支架占据了一半以上的市场份额，此外还有周边血管导管移植血管通路装置和心跳节律器等。人工器官未来发展趋势是诱导被损坏的组织或器官再生的材料和植入器械。人工骨制备的发展趋势是将生物活性物质和基质物质组合到一起，促进生物活性物质的黏附、增殖和分化。血管生物支架的发展趋势是聚合物共混技术，如海藻酸钠/壳聚糖、胶原/壳聚糖、胶原/琼脂糖、壳聚糖/明胶、壳聚糖/聚己内酯、聚乳酸/聚乙二醇等体系。
二、人造组织
人造组织是指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等的材料。
（1）牙科材料：主要采用聚甲基丙烯酸甲酯系、聚砜和硅橡胶等，如蛀牙填补用树脂、假牙和人工牙根、人工齿冠材料和硅橡胶牙托软衬垫等；
（2）眼科材料：这类材料特别要求具有优良的光学性质、良好的润湿性和透氧性、生物惰性和一定的力学性能，主要制品有人工角膜(PTFE 、PMMA)、人工晶状体(硅油、透明质酸水溶液)、人工玻璃体、人工眼球、人工视网膜、人工泪道、隐型眼镜(PMMA 、PHEMA 、PVA)等；；
(3)骨科材料：人工关节、人工骨、接骨材料(如骨钉)等，原材料主要有高密度聚乙烯、高模量的芳香族聚酰胺、聚乳酸、碳纤维及其复合材料；[19]
(4)肌肉与韧带材料：人工肌肉、人工韧带等，原材料有PET 、PP 、PTFE 、碳纤维等；
(5)皮肤科材料：人工皮肤，含层压型人工皮肤、甲壳素人工皮肤、胶原质人工皮肤、组织膨胀器。
(6）整形外科材料：人工乳房、面部整形（如人工鼻及鞍鼻整形、唇部整形、人工下颌骨整形等）、人工耳朵、假肢（肢体支撑或软组织外形塑造）、人工声带等，一般采用硅橡胶、硅凝胶、聚丙烯酰胺凝胶等软组织填充剂材料；
三、药用高分子
目前药用高分子材料主要以下两种用途]20[：(1)高分子缓释药物载体：药
物的缓释是近年来人们研究的热点。目前的部分药物尤其是抗癌药物和抗心血管病类药物(如强心苷)具有极高的生物毒性而较少有生物选择性，通常利用生物吸收性材料作为药物载体，将药物活性分子投施到人体内以扩散、渗透等方式实现缓慢释放。通过对药物医疗剂量的有效控制，能够降低药物的毒副作用，减少抗药性，提高药物的靶向输送，减少给药次数，减轻患者的痛苦，并且节省财力、人力、物力。目前存在时间控制缓释体系(如“新康泰克”等，理想情
形为零级释放)、部位控制缓释体系(脉冲释放方式)。近年来研究较多的是利用聚合物的相变温度依赖性(如智能型凝胶)，在病人发烧时按需释放药物，还有利用敏感性化学物质引致聚合物相变或构象改变来释放药物的物质响应型释放体系。
(2)高分子药物(带有高分子链的药物和具有药理活性的高分子)：如抗癌高分子药物(非靶向、靶向)、用于心血管疾病的高分子药物(治疗动脉硬化、抗血栓、凝血)、抗菌和抗病毒高分子药物(抗菌、抗病毒、抗支原体感染)、抗辐射高分子药物、高分子止血剂等。将低分子药物与高分子链结合的方法有吸附、共聚、嵌段和接枝等。第一个实现高分子化的药物是青霉素(1 962年)，所用载体为聚乙烯胺，以后又有许多的抗生素、心血管药和酶抑制剂等实现了高分子化。天然药理活性高分子有激素、肝素、葡萄糖、酶制剂等。
5.发展趋势
据相关研究调查显示，我国生物医用高分子材料研制和生产发展迅速。随着我国开始慢慢进入老龄化社会和经济发展水平的逐步提高，植入性医疗器械的需求日益增长，对生物医用高分子材料的需求也将日益旺盛。2015年1月28日，中国医药物资协会发布的《2014中国单体药店发展状况蓝皮书》显示，2014全年全国医疗器械销售规模约2556亿元，比2013年度的2120亿元增长了436亿元，增长率为20.06%。但是相比于医药市场总规模（预计为13326亿元）来说，医药和医疗消费比为1∶0.19还略低，因此业内普遍认为，医疗器械仍然还有较广阔的成长空间，生物医用高分子材料也将迎来良好的发展前景。
根据evaluate MedTech公司[18]基于全球300家顶尖医疗器械生产商的公开数据而得出的报告《2015-2020全球医疗器械市场》预测，2020年全球医疗器械市场将达到 4775亿美元，2016-2020年间的复合年均增长率为4.1%。
世界医疗器械格局的前6大领域包括：诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜，其中生物医用高分子材料在其中都得到了广泛的应用。以往的医学研究对组织和器官的修复，更多是选择一种替代品，实现原有组织和器官的部分功能。随着再生医学和干细胞技术的迅速发展，利用生物技术再生
和重建器官、个性化治疗和精准医学已经成为趋势。因此传统的生物医药高分子材料已经不能满足现有的需求，需要模拟生物的结构，恢复和改进生物体组织与器官的功能，最终实现器官和组织的再生，这也是生物医用高分子材料未来的发展方向。6.总结
21世纪是生物技术时代,人工脏器将更多地挽救临危病人,高分子长效缓释药物将给人类的健康带来福音。由于一切生命物质的基本单元都是有机分子,而人体就是由多种功能高分子复杂组装起来的有机结合体,因此,从分子设计理论的角度来看,由人工合成各种功能的生物医用高分子都是可能的,同时从社会角度，我国还是一个人口的大国，发展生物医学材料具有特殊意义，对于加速医学科技的发展解决千百万患者的痛苦、提高人民的生活水平，具有极其重要的意义。
致谢：
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医用高分子常用材料(精)
医用高分子常用材料 学校名称：华南农业大学 院系名称：材料与能源学院 时间：2017年2月27日
3.结构与性能 3.3 常用材料 1.硅橡胶 硅橡胶是一种以Si-O-Si为主链的直链状高分子量的聚有机硅氧烷为基础，添加某些特定组分，按照一定的工艺要求加工后，制成具有一定强度和伸长率的橡胶态弹性体。 硅橡胶具有良好的生物相容性、血液相容性及组织相容性，植入体内无毒副反应，易于成型加工、适于做成各种形状的管、片、制品，是目前医用高分子材料中应用最广、能基本满足不同使用要求的一类主要材料。 具体应用有：静脉插管、透析管、导尿管、胸腔引流管、输血、输液管以及主要的医疗整容整形材料。 2.聚乳酸 聚乳酸是以乳酸或丙交酯为单体化学合成的一类聚合物，属于生物降解的热塑性聚酯，具有无毒、无刺激、良好的生物相容性、可生物分解吸收、强度高、可塑性加工成型的合成类生物降解高分子材料。 其降解产物是乳酸、CO2和H2O。经FDA批准可用作手术缝合线、注射用微胶囊、微球及埋置剂等制药的材料。u=3351883538,102612699&fm=21&gp=0 3.聚氨酯 聚氨酯是指高分子主链上含有氨基甲酸酯基团的聚合物，简称PU，是由异氰酸酯和羟基或氨基化合物通过逐步聚合反应制成的，其分子链由软段和硬段组成。聚氨酯具有一个主要的物理结构特征是微相分离结构，其微相分离表面结构与生物膜相似。 由于存在着不同表面自由能分布状态，改进了材料对血清蛋白的吸附力，抑
制血小板黏附，具有良好的生物相容性和血液相容性。目前医用聚氨酯被用于人工心脏、心血导管、血管涂层、人工瓣膜等领域。 参考文献 [1] 李小静，张东慧，张瑾，等.医用高分子材料应用五大新趋势[J].CPRJ中国塑料橡胶，2016 [2]杂志社学术部，医用高分子材料的临床应用:现状和发展趋势.中国组织工程研究与临床康复，2010，14（8）
兽药行业发展现状与未来趋势(精)
兽药行业发展现状及未来趋势 彭建 从事一个行业，首先要把这个行业的来龙去脉搞清楚，掌握它的现状、走势，只有把好 了脉搏，我们才知道什么时候可以大干、什么时候可以维持、什么时候需要停止，那么我们这个行业现在是什么形势，发展到了什么阶段，处于什么样的水平，未来走势如何呢？ 一、当前兽药行业的发展现状 （一）兽药企业基础差、规模小，竞争日趋激烈 目前我国兽药市场份额为 300~400多亿元，其中禽药粉剂 100 亿元左右，水针、粉针 100 亿元左右，生物制品 40~50 亿元，中药、添加剂 40~50亿元，水产品用药 10 亿元。 目前全国通过兽药 GMP 认证的企业为 1527 家，年产值 2 亿元以上的有 9 家， 1 亿元 以上的 22 家， 5000 万元以上的有 60 余家， 1000 万元以上的有 200 余家，也就是说我国 的一千多家兽药企业中大多数企业都只能卖几百万或者几十万，一个月卖三四十万的企业也有很多，在河北最近陆续出现了放弃老板位置情况，要么将企业转让，要么出租。 近几年，兽药企业数量再次极度扩张，产能相继加大，部分省份已超出 GMP 改造前的数量 或产能，但规模化尚未形成。 （二）产品严重同质化，研发能力不足 长期以来，大多数兽药企业缺乏创新能力，全国具备新兽药研发能力的生产企业不足 10%，我国 2005 版《兽药典》共收载兽药品种 1500多个，而市场上实际销售的品种却有十万个之多，其中大部分产品由多家甚至是上百家企业同时生产。
大多数兽药生产企业的产品结构雷同、品种单一、重复报批、重复生产、恶性竞争现象普遍， 新产品比例很少。 国内新兽药制剂研发能力较弱，专门从事动物用药研究的机构和厂家很少，特别是缺少 对动物原料药的开发，即便是制剂研发工作也因缺乏较好的复配技术，或受高技术人才、实 验环境等的条件限制，难以独立开展。大部分兽药厂基本上以生产仿制药为主，缺少科技研 发支撑的兽药行业，难以实现突破性的快速发展。 那么目前新兽药的研发是什么状况呢？据统计，自 2006 年至今，农业部共公布了 55 家 兽药企业的 73 个国家级新兽药（包括生物制品，其中三类新兽药 54 个），已批准的一类新兽药只有 4 个，分别是海南霉素（抗球虫药物）、乙酰甲喹（抗菌药）、喹烯酮（抗菌促生长剂） 和重组溶葡萄球菌酶粉。 我国产品的一个特点就是品种单一，剂型主要有粉剂、散剂、口服液、预混剂和普通注 射剂，药物剂型和品种都比较少。目前研究开发的药物主要用于食品动物，其中 60%以上的药物为抗菌药，其它药物如抗寄生虫类药物发展相对缓慢。 而国外兽药研发的特点之一就是一药多剂，原料和制剂的比例一般是 1∶5~7，在国内，目前只有 1∶ 2~3。国外兽药企业一般将 10%~15%的企业利润用于新药的开发，而国内企业用于研发的 费用一般仅占企业利润的 1%左右。 不少人目前虽然已认识到科技先行的重要性，但即使有雄厚实力的企业也不肯在研发上 投入太多，一是急功近利的思想在作祟；二是担心知识产权保护成为一句空话，短期内被仿 制或剽窃；三是更多的兽药企业根本没有创新的紧迫感，而是在等待、观望、得过且过。因 此，目前更多的企业是在做概念炒作，行 拿来主义，走低成本的仿制之路 （三）国际兽药巨头对中国高端市场的冲击和影响凸显 目前大型养殖企业、种畜禽场以及宠物用药
医用高分子材料
医用高分子材料 １
摘要：随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用，尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词：医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言： 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)有着 极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗 一、医用高分子材料的概念及简介 医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征，如其本身是惰性的，不参与药的作用，能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效，对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而，医用高分子材料是一类根据医学的需求来研制与生物体结构相适应的、在医疗上使用的材 ２
中兽药的研究现状及发展前景
中兽药的研究现状及发展前景 何姣 海南大学07 动物科学 摘要：中兽药具有防治效果显著、对畜禽毒副作用相对较小、在动物性食品中无 残留或残留少和不易产生耐药性的优点，尤其在某些疾病的辨证施治上具有独到之处。 在食品安全问题敏感的今天，天然无公害中兽药产品及天然饲料添加剂的开发日益引起 人们的关注。中兽药的发展面临着一个前所未有的契机，大力研究开发中兽药及中兽药 饲料添加剂是我国兽药业发展的重要领域，是提高我国兽药产品国际竞争力的重要途径。 关键词：中兽药；研究；发展； 近年来，由于我国畜产品安全问题比较突出，畜产品污染和有害物质残留比较严重，这 不仅给消费者的健康造成了危害，而且也严重影响和制约了我国畜产品的出口，使我国畜产 品出口屡屡受挫。 1996 年欧盟以残留为由终止了从我国进口禽兔肉。2001 年欧盟又以从我国 出口的冻虾产品中检测出超量的氯霉素为由，全面封杀了我国与此相关的十余种产品。对日 本出口的冻鸡肉因二氯二甲吡啶超过日本标准限量，造成重大经济损失。日本、韩国、东南 亚等国家和地区宁愿舍近求远，从欧美、大洋州等地进口家禽肉，也不愿进口我国的肉禽产 品。 2002 年，因水产品含氯霉素残留，欧盟全面禁止进口我国畜产品。 挪威食品检查局宣布， 与欧盟保持一致，禁止从中国进口畜产品。捷克和匈牙利宣布，暂停从中国进口甲壳类动物 性食品。 2003 年山东出口瑞典的禽肉查出含呋喃唑酮残留遭封杀。2003 年我国有 71% 的出口 企业、 39%的出口产品遭遇禁运，造成损失约170 亿美元，我国的畜产品出口屡屡受阻，致 使出口量不断下降，畜产品出口陷入了困境[1] 。 一、中兽药发展背景 兽药行业中所占比重最大的抗菌药物的在畜牧生产中具有抗病治疗和促进动物生 长发育的作用，抗菌药物的生产应用对畜牧业的发展起到保驾护航作用，促进了我国 畜牧业的健康 发展，有调查表明抗菌药物的应用对畜牧业的贡献率超过 20% 。但随着抗菌药物在畜牧生产 中的的广泛和大量使用，造成了抗菌药物在动物性食品中的残留，对人类的健康造成的危害也 日益加重。在畜禽养殖过程中，长期和过量使用抗菌药物的结果，还使动物自然防御体系
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料 一、生物医用材料 生物医用材料简介： 生物医用材料指的是一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。现在各种合成材料和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料，其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。 生物医用材料分类： 生物材料应用广泛，品种很多，有不同的分类方法。通常是按材料属性分为：合成高分子材料（聚氨酯、聚酯、聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸乙醇酸共聚物及其他医用合成塑料和橡胶等）、天然高分子材料（如胶原、丝蛋白、纤维素、壳聚糖等）、金属与合金材料（如钦金属及其合金等）、无机材料（生物活性陶瓷，羟基磷灰石等）、复合材料（碳纤维/聚合物、玻璃纤维/聚合物等）。根据材料的用途，这些材料又可以分为生物惰性（bioinert）、生物活性（bioactive）或生物降解（biodegradable）材料。 二、生物医用高分子材料 1、定义：生物医用高分子材料是指对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。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材料。它既可以来源于天然产物，又可以人工合成。此类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。 2、分类： 按材料来源分： （1）医用金属和合金。主要用于承力的骨、关节和牙等硬组织的修复和替换。 （2）医用高分子生物材料。高分子化合物是构成人体绝大部分组织和器官的物质，医用高分子生物材料包括合成（如：聚酯、硅橡胶）和天然高分子（如：胶原、甲壳素）。（3）医用生物陶瓷。有惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷（羟基磷灰石陶瓷、可吸收磷酸三钙陶瓷等） （4）医用生物复合材料。如羟基磷灰石涂复钛合金，炭纤维或生物活性玻璃纤维增强聚乳酸等高分子材料。 （5）生物衍生材料。这类材料是将活性的生物体组织，包括自体和异体组织，经处理改性而获得的无活性的生物材料。 按用途分： （1）手术治疗用高分子材料，如： 缝合线，黏胶剂，止血剂，各种导管，引流管，一次性输血输液器材 （2）药用及药物传递用高分子材料，如： 靶向性高分子载体（肝靶向性，肿瘤靶向性），高分子药物（干扰素，降胆敏），高分子控制释放载体（胶囊，水凝胶，脂质体） （3）人造器官或组织，如： 人造皮肤，血管，骨，关节，肠道，心脏，肾等。 按降解性能分 （1）可生物降解材料-指聚合物在生物体内酶、酸碱性环境下或微生物存在的情况下可以发生分子量下降、生成水和二氧化碳等对生物体或环境无毒害的小分子化合物的性能。
医用高分子材料论文
医用高分子材料 高分子材料科学与工程，高材1006班，王中伟，20100221276 摘要：随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用，尤其是在航天工程、医学等领域的应用。功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词：医用高分子材料人工人体器官对人类健康的促进相容性 前言：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)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外, 医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料．医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 正文： 一、医用高分子材料的概念及简介：医用高分子材料是依据高分子材料的某些特性及特征， 如其本身是惰性的，不参与药的作用，能只起增稠、表面活性、崩解、粘合、赋形、润滑和包装等特效，对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料，用它制造成能有医学价值的产品。医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。然而，医用高分子材料是一类根据医学的需求
生物医用高分子材料研究进展及趋势
生物医用高分子材料研究进展及趋势
J I A N G S U U N I V E R S I T Y 医用材料学课程学习总结及结课论文生物医用高分子材料的研究及发展趋势
学院名称：材料科学与工程 专业班级：金属1302 学生姓名：钱振 指导教师姓名：王宝志 2016年 10 月 生物医用高分子材料的研究及发展趋势 钱振 学号：63 班级：金属1302 材料科学与工程学院 摘要：随着我国经济发展水平的不断提高，分子材料在各领域得到了显著应用，在医用领域应用更多，本文综述了生物医用高分子材料的分类、特点及基本条件，概述了医用高分子材料的研究现状及其用途，并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。通过介绍医用高分子材料在人工脏器、药剂及医疗器械方面的应用，以及我国近年来的研究情况和存在的问题,形成对生物医用功能高分子的认识和其重要性的认识。 关键词：生物材料，生物医用高分子材料，现状，应用，展望 1.引言 生物医用材料是生物医学科学中的最新分支学科，它是生物学、医学、化学、 物理学和材料学交叉形成的边缘学科，是用于人工组织或器官制备、高性能医疗
器械的研制、药物新剂型的开发和和仿生效应研究的基础[1] 。 生物医用材料，简称生物材料(BiomaterialS)，是一类具有特殊性能或功能，用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料]2[。主要包括生物医用高分子材料、生物医用陶瓷材料、生物医用金属材料和生物医用复合材料等。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学]3[，生物医用高分子材料是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。目前医用高分子材料的应用已遍及整个医学领域(如:人工器官、外科修复、理疗康复、诊断治疗、心血管、骨修复、神经传递、皮肤、器官、药物控释等）。 2.研究现状 生物医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生，具有特殊功能作用的高分子材料。在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料取得了长足的进展，目前已成为发展最快的一个重要分支。随着医用高分子产业的发展，出现了大量的医用新材料和人工装置，如人工心脏瓣膜、人工血管、人工肾用透析膜、心脏起博器及骨生长诱导剂等。近10年来，由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展，医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 生物医用高分子材料是生物材料的重要组成部分，它发展最早、应用最广泛、用量最大、品种繁多，主要包括：塑料、橡胶、纤维、粘合剂等。随着医学的发展，这些材料在医学领域得到广泛的应用。如:膨体聚四氟乙烯人造血管、聚矾中空纤维人工肾、硅橡胶医用导管、介入栓塞材料、介入诊疗导管以及护理方面使用的一次性医疗用品等，都是由高分子材料制成的。这些产品在临床诊断、治疗、护理等方面起着越来越重要的作用。正是由于高分子材料在医学上的独特作用，因而在高分子化学上出现了一个新的分支—医用高分子(Medical highpolymers)。它是把高分子化学的理论、研究方法、临床医学的需要结合起来，用于研究生物体的结构、生物体器官的功能及医用材料的应用等的一门年轻而边缘性的学科]4[。
现代农业高技术的发展现状方向和趋势
类别：综述 现代农业高技术的发展现状、方向和趋势 龚德平 现代农业是市场化、工业化、科学化、集约化、社会化、补贴与福利化以及可持续发展的农业。发展现代农业，就是用现代物资条件装备农业，用现代科学技术武装农业，用现代产业体系组织农业，用现代经营形式管理农业，用现代市场发展理念引领农业，用培养知识文化型农民发展农业。现代农业高技术是发展现代农业的核心。 （一）、现代农业高技术的发展现状 随着生物技术、信息技术、新材料技术等高技术的不断发展，现代农业高技术发展迅速。以生物技术、信息技术为代表的高技术不断向农业科技领域渗透和融合，逐渐形成了分子育种技术、转基因技术、数字农业技术、节水农业技术、食品加工技术、航天育种技术等农业高技术体系。 1、农业生物技术发展迅速，成为经济发展新的制高点，对科学、技术、方法、理念、产业、社会与伦理产生一系列的革命性影响。现代分子育种学与传统动植物育种技术的结合，促进了新兴分子育种技术的发展。近年来由于转基因生物对生态环境和人类健康影响尚存在一些科学意义上的不确定性，科技界纷纷把研究重点转向动、植物分子标记辅助选择技术，该技术具有高效、安全的突出优点，已经展示出部分常规育种技术无法比拟的优越性。以转基因为核心的现代生物技术产业成为当今世界发展最快、最活跃的农业高技术产业领域之一。农业生物药物技术研究取得了一
批重大突破，成为农业高技术研究领域角逐的重点领域，目前以基因重组技术为代表的生物技术是农业生物药物研究的核心技术。生物技术在理论和技术上不断取得突破，为现代农业高技术的孕育、成熟、发展创造了条件。同时，生物技术的迅猛发展，越来越直接地影响着人类的精神生活，冲击着传统的伦理观念，衍生出许多新的伦理道德问题。 2、农业信息技术与数字化技术日新月异，对传统农业的改造显示出强劲的动力。农业信息化技术与数字化技术的应用主要有数据库技术、农业专家系统、3S技术、农业网络技术以及精确农业技术等。农业专家系统最早于1986年出现在美国，现在专家系统通过网络传送到田间和饲养场正成为一种趋势；以3S技术（遥感技术、地理信息系统、全球定位系统）与精确农业技术为基础的精确农业已经成为当今世界农业发展的新潮流；农业现代高技术装备迅速地吸收应用电子与信息技术、新材料技术发展成就开发出智能、高效、多功能和大型化农业现代装备。与此同时，农业信息技术与数字化技术的不断发展，对社会物资生活、精神生活方式、以及人类物资、精神文明空间的拓展与延伸产生深刻的变革。 3、高技术引领驱动和支撑农业生产方式转变，成为世界现代化农业发展的根本标志。现代生物技术、信息技术和新材料技术的迅猛发展，为解决农业资源高效利用、生态环境保护等现代农业综合发展问题提供了新的技术途径，农业资源利用与生态环境技术研究主要集中在节水农业技术、新型肥料技术、农业废弃物综合利用技术等方面。目前节水农业研究的目标是不断提高作物水分利用率和利用效率，依据作物生理需水确定作物用水；在新型肥料技术方面，目前主要研究主要集中在纵横向动态平衡施肥
中兽药的研究现状及发展前景
中兽药的研究现状及发展前景 中兽药具有防治效果显著、对畜禽毒副作用相对较小、在动物性食品中无残留或残留少和不易产生耐药性的优点，尤其在某些疾病的辨证施治上具有独到之处。在食品安全问题敏感的今天，天然无公害中兽药产品及天然饲料添加剂的开发日益引起人们的关注。中兽药的发展面临着一个前所未有的契机，大力研究开发中兽药及中兽药饲料添加剂是我国兽药业发展的重要领域，是提高我国兽药产品国际竞争力的重要途径。 近年来，由于我国畜产品安全问题比较突出，畜产品污染和有害物质残留比较严重，这不仅给消费者的健康造成了危害，而且也严重影响和制约了我国畜产品的出口，使我国畜产品出口屡屡受挫。1996年欧盟以残留为由终止了从我国进口禽兔肉。2001年欧盟又以从我国出口的冻虾产品中检测出超量的氯霉素为由，全面封杀了我国与此相关的十余种产品。对日本出口的冻鸡肉因二氯二甲吡啶超过日本标准限量，造成重大经济损失。日本、韩国、东南亚等国家和地区宁愿舍近求远，从欧美、大洋州等地进口家禽肉，也不愿进口我国的肉禽产品。2002年，因水产品含氯霉素残留，欧盟全面禁止进口我国畜产品。挪威食品检查局宣布，与欧盟保持一致，禁止从中国进口畜产品。捷克和匈牙利宣布，暂停从中国进口甲壳类动物性食品。2003年山东出口瑞典的禽肉查出含呋喃唑酮残留遭封杀。2003年我国有71%的出口企业、39%的出口产品遭遇禁运，造成损失约170亿美元，我国的畜产品出口屡屡受阻，致使出口量不断下降，畜产品出口陷入了困境[1]。 一、中兽药发展背景 兽药行业中所占比重最大的抗菌药物的在畜牧生产中具有抗病治疗和促进动物生长发育的作用，抗菌药物的生产应用对畜牧业的发展起到保驾护航作用，促进了我国畜牧业的健康发展，有调查表明抗菌药物的应用对畜牧业的贡献率超过20%。但随着抗菌药物在畜牧生产中的的广泛和大量使用，造成了抗菌药物在动物性食品中的残留，对人类的健康造成的危害也日益加重。在畜禽养殖过程中，长期和过量使用抗菌药物的结果，还使动物自然防御体系产生了药物依赖性，机体的免疫系统功能下降。单一药物的使用还可能导致细菌产生耐药菌株，而细菌耐药菌株的遗传性，会导致抗菌药物往复使用及恶性循环的后果。这些问题的出现不仅在很大程度上影响了畜牧生产和畜产品安全，也在一定程度上威胁到动物和人类的健康和安全[2]。历史上多次动物疫情爆发和重大的兽药残留事件，已经成为影响社会安定和谐
现代生物技术产业化发展的现状与趋势
现代生物技术产业化发展的现状与趋势 摘要：综述了现代生物技术的发展现状，介绍了农业生物技术的疫苗、工业生物技术、医药生物技术及其在生物技术领域中的应用情况，介绍了生物技术领域重点攻关课题研究进展，展望了今后的发展方向。 关键词：现代生物技术产业化现状与趋势 1 前言 生物技术也称生物工程，它是在分子生物学基础上建立的、为创建新的生物类型或新生物机能的实用技术，是现代生物科学和工程技术相结合的产物。具体而言，生物工程技术包括转基因植物、动物生物技术、农作物的分子育种技术、医药生物技术、纳米生物技术、重要疾病的生物治疗等。当前，世界生物技术发展已进入大规模产业化的起始阶段，蓬勃兴起和迅猛发展的生物医药、生物农业、生物能源、生物制造、生物环保等领域，正在促使生物产业成为世界经济中继信息产业之后又一个新的主导产业[1]。 现代生物技术以20世纪70年代DNA重组技术的建立为标志，以世界上第一家生物技术公司——Gene-Tech的诞生（1976）年为纪元[2]。此后，越来越多的科学家投身于分子生物学研究领域，并取得了许多重大的进展。至此，以基因工程为核心的技术上的革命带动了现代发酵工程、酶工程、细胞工程以及蛋白质工程的发展，形成了具有划时代意义和战略价值的现代生物技术。生物技术的最大特点是具有再生性，可以循环利用生物体为操作对象，在节约原材料和能源方面有巨大的潜力，而且投资少、周期短、经济效益大，并且没有污染。他是推动经济发展、社会进步的一项关键技术，在解决人类社会面临的一系列重大问题，如粮食、健康、环境和能源方面已经取得并将取得更大进展，对促进社会经济诸领域的发展有着不可估量的影响。 2 全球现代生物技术的发展现状 产值继续增长 2013年，全球生物工程药品市场规模为2705亿美元，2014年增长至3051亿美元。基于疾病诊断和治疗对重组技术、医药生物技术以及DNA测序技术等的需求不断增加，全球生物技术市场预计以%的年复合增长率增长，至2020年全球
我国医用高分子材料的发展现状
我国医用高分子材料的发展现状 摘要: 对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。 关键词: 医用高分子材料;相容性;组织工程 前言： 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)有着极其相似的化学结构,化学结构的相似性决定了它们在性能上能够彼此接近从而可能用聚合物制作人工器官,作为人体器官的替代物。另外,除人工器官用材料之外,医药用高分子材料、临床检查诊断和治疗用高分子材料的开发研究也在积极地展开,它们被统称为医用高分子材料。 医用高分子材料是一类令人瞩目的功能高分子材料,是一门介于现代医学和高分子科学之间的新兴学科。它涉及到物理学、化学、生物化学、医学、病理学等多种边缘学科。医用高分子材料是生物材料的重要组成部分。医用高分子材料[1]是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生,具有特殊功能作用的新型高技术合成高分子材料,是科学技术中的一个正在发展的新领域,不仅技术含量和经济价值高,而且对人类的健康生活和社会发展具有极其重大意义,它已渗入到医学和生命科学的各个部门并应用于临床的诊断与治疗。 1、医用高分子材料的目前需求 人的健康长寿依赖于医学的发展。现代医学的进步已经越来越依赖于生物材料和器械的发展,没有医用材料的医学诊断和治疗在现代医学中几乎是不可想象的。目前全球大量用于医疗器械的生物医学材料主要有20种,其中医用高分子12种,金属4种,陶瓷2种,其他2种[2]。利用现有的生物医学材料已开发应用的医用植入体、人工器官等近300种,主要包括:起搏器、心脏瓣膜、人工关节、骨板、骨螺钉、缝线、牙种植体,以及药物和生物活性物质控释载体等。近年来,西方国家在医学上消耗的高分子材料每年以10%～20%的速度增长[3],而国内也以20%左右的速度迅速增长。随着现代科学技术的发展,尤其是生物技术的重大突破,生物材料的应用将更加广泛,需求量也随之越来越大。生物医用材料产业发展如此迅猛,主要动力来自于人口老龄化、中青年创伤的增多、疑难疾病患者的增加和高新技术的发展。生物材料的研究与开发被许多国家列入高技术关键新材料发展计划,并迅速成为国际高技术制高点之一。
生物医用高分子材料
生物医用高分子材料
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生物医用高分子材料 08080４1０6 黄涛 摘要:: 阐述了生物医用高分子材料的应用研究与发展状况,综述了生物医用高分子材料的分类、特性及研究成果,展望了未来的生物医用高分子材料的发展趋势。 关键词: 生物医用高分子材料分类进展综述发展趋势 1 概述 在功能高分子材料领域，生物医用高分子材料可谓异军突起，目前已成为发展最快的一个重要分支。生物医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的高分子材料。研究领域涉及材料学、化学、医学、生命科学。虽已有四十多年的研究历史，但蓬勃发展始于20世纪70年代。简单地说，所谓生物医用高分子材料( Ｐolｙ－meｒｉｃbio - maｔeｒiａls）是指在生理环境中使用的高分子材料,它们中有的可以全部植入体内，有的也可以部分植入体内而部分暴露在体外,或置于体外而通过某种方式作用于体内组织。 近十年来,由于生物医学工程、材料科学和生物技术的发展,医用高分子材料及其制品正以其特有的生物相容性、无毒性等优异性能而获得越来越多的医学临床应用。 ２生物医用高分子材料分类 生物医用高分子材料主要有天然生物材料和合成高分子材料。 2 . 1 天 然 生 物 材 料 天 然 生 物 材 料 是
并得到迅速推广应用的一类天然生物材料。由 家蚕丝脱胶后可得到纯丝素蛋 白 成分 , 丝素 蛋白是 一种优质 的生 物医 学材料 ,具有无刺良好的2 . 2 合成高分子材料 合成高分子材料因与人体器官组织的天然高分子有着极其相似的化学结构和物理性能 ,因而可以 植入人体 ，部分或全部取代有关器官。因此 ,在现代 医学领域得到了最为广泛的应用 ,成为现代医学的重要支柱材料。与天然生物材料相比 ,合成高分 子材料具有优异的生物相容性 ，不会因与体液接触 而产生排斥和致癌作用 ,在人体环境中的老化不明 显。通过选用不同成分聚合物和添加剂 ,改变表面 活性状态等方法可进一步改善其抗血栓性和耐久性 ,从而获得高度可靠和适当有机物功能响应的生 物合成高 分子材 料。目 前 ，使用于人体植入产品的高分子合成材料 包 括聚环氧聚聚乙聚乳 目前为止 ,开发的具有生态可降解性的高分子材料主要以国外产品为主 ,国内这方面还远远不能 满足需要 ，尚处于国外产品的复制和仿制阶段。聚 乳酸类高分子是目前已开发应用于生命科学新增长 点 ———组织工程的生物可降解材料。一般以组织工程为应用目的的生物材料应符合 1) 表面能使细胞黏附并生长 ; 2 ) 植入 体内后 ,高分子材料及其降解产物不会引起炎症及 毒副作用 ;3) 材料能加工成三维结构 ;４) 为了保证细 胞2高分子反应能大面积进行 ,并提供细胞外再生的 足够空间 ,且在体外人工培养时有最小的扩散 ,材料 孔隙率不得降低于 90 ％ ; 5) 在完成组织再生后 ，高 分子能立即被机体吸收 ; 6） 高分子支架的降解速率 应控制在与不同组织细胞再生速度相匹配。对聚乳 酸高分子材料进行的研究 ,在力求符合上述要求时已形成了多种品种 ,如未经编织的单纤维合成材料 , 经编织的网状合成材料 ,具有包囊的多孔海绵状材 料等。尽管如此 ,目前应3 生物医用高分子材料特性 人们常 用的医用高分子 材料
关于生物技术在食品领域中的运用和前景
关于生物技术在食品领域中的运用和前景 摘要：在追求绿色生态环境、和谐社会建设的过程中，人们更加重视自身生活的综合质量，因此，在饮食方面更注重选择纯天然、绿色等种类，并且在购买各类食品的过程中，会十分关注其是否含有添加剂、色素等，但是以往的食品制作过程，为了使得所生产的食品的卖相更加好看，难免存在不同程度的安全问题，但随着生物技术的研发、进步以及其在食品生产等领域中的实际应用，使得这一问题能够有所缓解，可以将食品的安全性能与营养价值提升到较高的层面。对此，本文将探究有关生物技术在食品领域中的运用以及今后的发展前景。 关键词：生物技术；食品安全；绿色；价值；应用； 生物技术作为一种新兴的技术，尽管其发展的历程不是特别悠久，而且应用的领域还有待进一步扩展，但其在短暂的时间里依然取得了不错的成绩，并且获得人们的青睐，当然，其总体的发展情况与西方发达国家相比还存在较大的差距，但这更成为发展过程中的一大动力，近来，食品安全问题屡见不鲜，在某种程度上引起了人们的饮食恐慌，将生物技术科学有效的应用到食品生产等不同的领域可有效解决这一问题，下文将进行详细的分析。 一、生物技术概述 （一）概念探究 目前，人们所认同的现代生物技术发展的理论基础为分子生物学，并在其现有根基上形成的新型生物种类或新型生物机能的高新技术，综合了生物学理论知识与现代科学技术两者的优势[1]。 首先，其能够优化食品原材料的选择。即借助基因重组或DNA改良等技术将动植物等自身原有的结构发生改变，从而获得更有价值的食品材料。与此同时，
还可以有效缩短食品制作所需的时间，提高食品质量；其次，当综合运用生物技术与其他新兴技术时，可以更好的对食品安全性能进行检测。以包含基因芯片、蛋白质芯片为代表的生物芯片技术来讲，在现有生物探针的帮助下这些芯片可以参照特殊的方式进行有序排列，这样便可以形成具备反应特性的“固相载体”，当条件成熟时，那些经过荧光标记的待检测的食品与其发生反应时，便能够检测出食品的安全性能程度。 （二）特征分析 第一，实践第一的特性。尽管生物技术是在理论发展的基础上经过一步步尝试形成的，但其余其他学科知识的发展具有紧密的关系，而且其生物技术的好坏最终要在食品等行业的实际应用中才可以加以检测，目前其已经在食品生产与加工、医疗卫生保健等各方面均取得了一定的成效[2]。 第二，不确定性较大，难以有效的进行控制。利用各种菌类细菌完成食品的发酵工作已经在实际食品生产中得到了广泛的应用，但这项技术实施的一个前提要求便是“环境因素”，一旦量或某种因素把控不当，就有可能出现大规模微生物污染现象的发生，甚至可能会引发不同程度的病毒与传染性细菌的扩散（如果所用的菌类属于病毒或传染性细菌的话），那么后果将不堪设想。 第三，自身发展存在弊端。这主要是由于生物技术自身的成长历程较为短暂，还属于一门新兴技术，所以在应用过程中还存在一些弊端。例如，克隆技术、基因重组技术等确实能够带来一定的好处，但是否会出现生物入侵等突发性问题还存在很大的不确定性[3]。 二、食品领域的发展现状与问题分析 （一）发展现状探究
医用高分子材料
刘熙高分子092班 5701109065 生活中的高分子材料 ——医用高分子材料 摘要：我国医用高分子材料的研究起步较早、发展较快。医用高分子材料指用于生理系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官,增进或恢复其功能的高分子材料。医用高分子材料属于一种特殊的功能高分子材料，通常用于对生物体进行诊断、治疗、以及替换或修复、合成或再生损伤组织和器官，具有延长病人生命、提高病人生存质量等作用。 关键词：生物医用高分子材料 科技关爱健康，医用高分子材料的应运而生是医疗技术发展史上的一次飞跃。高分子材料充分体现了人类智慧，是人类科学技术的重要科技进步成果之一。高分子材料：macromolecular material，以高分子化合物为基础的材料。高分子材料是由相对分子质量较高的化合物构成的材料，包括橡胶、塑料、纤维、涂料、胶粘剂和高分子基复合材料，高分子是生命存在的形式。所有的生命体都可以看作是高分子的集合。 而医用高分子材料是一类可对有机体组织进行修复、替代与再生, 具有特殊功能作用的合成高分子材料, 可以利用聚合的方法进行制备, 是生物医用材料的重要组成之一。由于医用高分子材料可以通过组成和结构的控制而使材料具有不同的物理和化学性质, 以满足不同的需求, 耐生物老化, 作为长期植入材料具有良好的生物稳定性和物理、机械性能, 易加工成型, 原料易得, 便于消毒灭菌, 因此受到人们普遍关注, 已成为生物材料中用途最广、用量最大的品种, 近年来发展需求量增长十分迅速。目前全世界应用的90多个品种, 西方国家消耗的医用高分子材料每年以10%～20%的速度增长。以美国为例, 每年有数以百万计的人患有各种组织、器官的丧失或功能障碍, 需进800万次手术进行修复, 年耗资超过400亿美元, 器官衰竭和组织缺损所需治疗费占整个医疗费用的一半。随着人民生活水平的提高和对生命质量的追求, 我国对医用高分子材料的需求也会不断增加。
生物医用高分子材料的发展现状、前景和趋势
生物医用高分子材料的发展现状、前 景和趋势 据相关研究调查显示，我国生物医用高分子材料研制和生产发展迅速。随着我国开始慢慢进入老龄化社会和经济发展水平的逐步提高，植入性医疗器械的需求日益增长，对生物医用高分子材料的需求也将日益旺盛。 根据evaluate MedTech公司基于全球300家顶尖医疗器械生产商的公开数据而得出的报告《2015-2020全球医疗器械市场》预测，2020年全球医疗器械市场将达到4775亿美元，2016-2020年间的复合年均增长率为4.1%。世界医疗器械格局的前6大领域包括：诊断、心血管、影像大型设备、骨科、眼科、内窥镜，其中生物医用高分子材料在其中都得到了广泛的应用，主要体现在人工器官、医用塑料和医用高分子材料 3个领域。 1. 人工器官人工器官指的是能植入人体或能与生物组织或生物流体相接触的材料；或者说是具有天然器官组织或部件功能的材料，如人工心瓣膜、人工血管、人工肾、人工关节、人工骨、人工肌腱等，通
常被认为是植入性医疗器械。人工器官主要分为机械性人工器官、半机械性半生物性人工器官、生物性人工器官 3种。第1种是指用高分子材料仿造器官，通常不具有生物活性；第2种是指将电子技术和生物技术结合；第3种是指用干细胞等纯生物的方法，人为“制造”出器官。生物医用高分子材料主要应用在第1种人工器官中。 目前，植入性医疗器械中骨科占据约为38%的市场份额；随后是心血管领域的 36% ；伤口护理和整形外科分别为 8%左右。人工重建骨骼在骨科产品市场中占据了超过31%的市场份额，主要产品是人工膝盖，人工髋关节以及骨骼生物活性材料等，主要应用的生物医用高分子材料有聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯、聚砜、聚左旋乳酸、乙醇酸共聚物、液晶自增强聚乳酸、自增强聚乙醇酸等。心血管产品市场中支架占据了一半以上的市场份额，此外还有周边血管导管移植、血管通路装置和心跳节律器等。 目前各国都认识到了人工器官的重要价值，加大了研发力度，取得了一些进展。2015年，美国康奈尔大学的研究人员开发出了一种轻量级的柔性材料，并准备将其用于创建一个人工心脏。在我国，3D打印人工髋关节产品获得国家食品药品监督管理总局（CFDA）
中国兽药市场规模和前景分析
2017年中国兽药市场前景预测 近年来，我国兽药行业取得了较快发展，中商产业研究院大数据库显示，国内兽药生产总值从2008年的211.71亿元，增长至2015年的462.31亿元，年复合增长率为11.80%；销售额从2008年的181.58亿元，增长至2015年的413.57亿元，年复合增长率达到12.48%，我国已成为兽药行业发展最快的国家之一。中商产业研究院《2017-2022年中国兽药市场前景调研与分析报告》预测，2017年中国兽药市场将达520亿元。 数据来源：中国兽药协会、中商产业研究院整理 （4）国内兽药市场产品结构 兽药按照使用动物种类划分，主要分为禽用、猪用、牛羊用、宠物及特种经济动物用等。由于我国是一个以家禽和猪养殖为主的国家，目前绝大部分的兽药应用于鸡和猪的疫病防治。以兽用生物制品为例，中国兽药协会统计数据显示，2015年，生物制品市场规模（销售额）107.08亿元，其中猪用生物制品市场规模50.13亿元，占生物制品总市场规模的46.82%；禽用生物制品市场规模35.21亿元，占生物制品总市场规模的32.88%，两种动物用生物制品合计占比为79.70%。兽药按照产品类别划分，可以分为兽用生物制品和兽用药物制剂，兽用药物制剂又可分为原料药、化学药剂和中药等。目前国内的兽药市场以兽用药物制剂为主。我国2008年至2015年兽药市场的产品结构变化情况如下图所示： 数据来源：中国兽药协会、中商产业研究院整理 2、行业经营模式 行业中兽药制剂的经营模式可分为经销商销售和规模养殖场直接销售两种方式。经销商销售方式中公司要对经销商进行严格的选择，需要审核经销商的营业资质、经营理念、经营实力、经营管理制度、技术服务能力以及诚信情况等。业务操作上一般由区域经理与经销商进行沟通对接，并由区域经理统一管理和维护市场。 规模养殖场直接销售方式中一般由公司的技术服务人员直接与辖区的规模养殖场沟通对接并为其提供系统化的技术服务，产品直接从公司发货到规模养殖场。 3、我国兽药动保行业的竞争格局及发展趋势 （1）我国兽药动保行业的竞争格局 我国兽药企业数量众多，但主要以微型企业和中小型企业为主。兽药行业实行强制GMP认证之前，由于进入门槛较低，行业呈现无序竞争的格局，企业数量众多、生产规模偏小、技术含量较低、产品结构单一，给行业持续发展带来不利影响。2004年，
生物医用高分子
生物医用高分子https://www.360docs.net/doc/1e14075836.html,work Information Technology Company.2020YEAR
《生物医用高分子材料》复习题 一、名词解释： 1、人工器官： 即人造器官，是模仿人体或生物体器官的部分或全部功能，通过特定的方式和方法制造的器官。 2、血液净化 血液净化是把血液引出体外，通过一个净化装置清除血液中的有害成物质，或补充营养成分到血液中达到治疗某些疾病的目的。 3、血浆分离 血浆分离是对患有某些疾病病人的血液进行整体处理，将其血浆分出，然后从血浆中除去致病的大分子蛋白质，用以治疗某些难于对付的血液和免疫性疾病。 4、血液灌流 让溶解在血液中的物质，如某些代谢产物、外源性药物和毒物质吸附到具有丰富表面积的固态物质上，从而清除血中的毒物。 5、缓释制剂 指用药后能在较长时间内持续释放药物以达到长效作用的制剂，其中药物按一级速率释放。 6、控释制剂：是指药物能在预定时间范围办自动以预定速率释放，使血 药浓度长时间恒定维持在有效范围内的制剂。 7、人工肾 又称人工透析机，人工肾是一种透析治疗设备。是用人工方法模仿人体肾小球的过滤作用，在体外循环的情况下，去除人体血液内过剩的含氮化合物、新陈代谢产物或逾量药物，调节水和电解质平衡，以使血液净化的一种高技术医疗仪器。 8、药用高分子：
药用高分子指的是药品生产和制造加工过程中使用的高分子材料，包括作为药物制剂成分之一的药用辅料与高分子药物，以及与药物接触的包装贮运高分子材料。 9、人工血液 也称人工替代血液，是利用和血红蛋白相同的加工处理方法，维持血压不变，在扮演搬运各种物质角色的白蛋白中放入血红素分子，制成白蛋白血红素，这就是人工血液，严格来说只能取代人体血液携带氧气的功能，并无法取代白血球的免疫功能与血小板的凝血功能。 10、磁性生物高分子微球： 指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球。 11、软组织 软组织是指人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊、神经、血管等 二、简答题： 1. 高分子药物按分子结构和制剂的形式，它可分为哪三大类： 答：（1）高分子化的低分子药物（即高分子载体药物） （2）本身具有药理活性的高分子药物 （3）物理包埋的低分子药物 2. 理想透析膜材料的特点主要有哪些？