生物功能材料的研究进展
生物医用材料的研究进展与应用前景
生物医用材料的研究进展与应用前景随着社会的不断发展，人们对生物医用材料的需求日益增加。
生物医用材料作为生物医学领域中的关键材料之一，是指用于制造医学设备、器械或实现人体组织修复的材料。
生物医用材料具有良好的生物相容性、生物安全性、生物仿生性和可变形性等特点，在医学领域中有着广泛的应用前景。
本文将探讨生物医用材料的研究进展和应用前景。
一、生物医用材料的类型和特性生物医用材料种类繁多，按照材料类型可分为金属材料、聚合物材料、生物材料、陶瓷材料等；按照应用领域可分为假体材料、植入材料、组织工程材料、生物传感器材料等。
目前，生物医用材料以其独特的特性，已经被广泛应用于骨骼、牙齿、皮肤、软组织、器官、神经等领域。
本文将以最常用的生物医用聚合物材料为例进行介绍。
生物医用聚合物材料具有生物相容性好、生物重建性强、物理力学性能稳定的特点，可作为组织修复的材料、织造医体器械和手段的载体等，应用前景广阔。
例如，聚乳酸（PLA）、聚乳酸-羟基瓜拉克托酸（PLGA）、聚己内酯（PCL）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）、聚亚甲基硫醚（PHEMA）等；生物聚合物例如胶原蛋白、明胶、海藻酸等；合成聚合物如聚丙烯腈复合膜、聚己内酰胺-C等在医学领域得到广泛应用。
二、生物医用材料的研发进展随着人们对生物医学领域的研究逐渐深入，生物医用材料的研发也得到了迅速发展。
近年来，通过不断的实验室研究，科学家们不断改进已有的生物医用材料，寻找更好的材料供应，开发出了许多新的生物医用材料，如纳米级聚合物材料、精确结构的功能材料等新型材料。
此外，生物打印技术的不断发展也推动了生物医用材料的研究。
生物打印技术是一种基于计算机辅助设计（CAD）和三维打印技术（3D）的新型医学技术，可将废旧物品转化为人体组织。
利用生物打印技术，科学家们可以将细胞、生物材料和生物材料组成物层层叠加的方式，按照预设的图形和大小，生产出具有特定功能的人工器官。
这种新型技术不仅可以用于外科手术、器官移植、血管补强等医学领域，也可以用于航空、化学等领域的产品研发。
生物医用材料的研究进展
生物医用材料的研究进展生物医用材料是指可用于修复或替代受损组织或器官的具有生物相容性并可与人体组织长期稳定相处的医用材料。
随着人们对医疗技术和生物工程技术的不断深入研究和应用，生物医用材料的研究也日渐成熟，医疗技术得到了前所未有的进步。
本文将探讨当前生物医用材料研究的进展。
一、纳米近年来，随着纳米技术的飞速发展，纳米生物医用材料逐渐走进人们的视野之中，成为生物医用材料的重要研究方向。
纳米材料具有超强的比表面积和可调控的物理、化学性质，可以被设计成具有多种功能的纳米生物材料，从而实现生物医用领域的革命性突破。
例如，目前已经开发出了许多纳米生物医用材料，如纳米金粒子、纳米磁性材料、纳米有机材料等等，这些纳米生物材料可以用于体内分子成像、疾病治疗、药物传输等领域。
此外，研究人员还发现纳米生物材料在药物释放、组织工程、生物传感器等方面具有重要应用价值，是生物医学领域的重要研究方向。
二、生物可降解材料的研究进展生物可降解材料具有良好的生物相容性和降解性，可以逐渐降解为人体正常代谢物，不会对人体产生明显的毒性和副作用，是近年来重要的生物医用材料研究方向之一。
其中最有代表性的生物可降解材料就是聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等聚酯类材料。
这些材料具有优良的生物相容性和机械性能，在心血管支架、骨修复、软组织修复、药物运载等领域得到广泛应用。
随着生物可降解材料的不断改进和完善，最大限度地降低了人体对材料的反应和损伤，也为人们提供了更加安全、有效的生物医用材料。
三、生物仿生材料的研究进展生物仿生医用材料是指模仿自然界中的生物材料进行设计和制造的材料。
这些仿生材料具有类似生物组织的结构和功能，可以更好的与人体组织相容，从而实现生物修复和再生。
生物仿生材料研究领域涉及材料科学、生物学、化学等多个学科，目前已经取得了一些重要的进展。
例如，利用仿生材料制造出类人软骨、肌肉等组织，不仅提高了医疗修复效果，而且为人体仿生技术的发展奠定了基础。
功能性材料在生物医学科研方面成果显著
功能性材料在生物医学科研方面成果显著近年来，由于功能性材料在生物医学科研领域的广泛应用，取得了显著的成果。
功能性材料作为一种具有特定性质和功能的材料，通过合理设计和优化，可以在生物医学科研中发挥重要的作用。
本文将从功能性材料在药物输送、组织修复和生物传感等方面的应用进行介绍，旨在探讨其在生物医学科研中取得的显著成果。
首先，功能性材料在药物输送方面的应用已经取得了重要的突破。
药物输送是指将药物有效地运输到特定的目标位置，以达到治疗的效果。
然而，药物在体内的运输受到多种因素的限制，如生物相容性、稳定性和目标细胞的选择性摄取等。
功能性材料通过控制微观结构和物理化学性质，实现了对药物的准确控制释放和目标输送，提高了药物的生物利用度和治疗效果。
例如，纳米材料、磁性材料和聚合物材料等被广泛应用于药物输送系统中，它们可以通过调控粒径、表面性质和结构特点，实现药物的控释和针对性输送，有效解决了传统药物输送的难题。
其次，功能性材料在组织修复方面也取得了显著进展。
组织修复是指通过外源性材料的应用来促进组织的自我修复和再生。
在生物医学科研中，功能性材料可以提供支架结构，为受损组织提供力学支撑，并为细胞黏附和增殖提供有利的环境。
例如，生物相容性好、可降解的生物材料常被用于组织工程的支架材料，其具有良好的生物相容性和生物降解性，有助于组织的再生和修复。
另外，刺激响应性材料可以通过改变生物环境中的刺激，如温度、pH值和电磁场等，来实现自动修复和调控组织再生的速度。
这些功能性材料的应用为组织修复提供了新的思路和解决方案，为组织工程和再生医学的发展带来了巨大的推动力。
最后，功能性材料在生物传感领域的应用也取得了重要的成果。
生物传感是指通过检测生物体内的生物参数，如生化指标、蛋白质、细胞等，实现对生物体功能状态的监测和评估。
功能性材料可以通过合适的表面修饰和生物识别单元的植入，实现与目标生物分子的特异性相互作用，从而实现对生物参数的灵敏检测和分析。
生物材料与细胞相互作用的研究进展
生物材料与细胞相互作用的研究进展生物材料与细胞相互作用一直是生物医学领域的研究热点之一。
生物材料是一种具有特定生物功能的物质，可以与细胞进行相互作用，并在医学领域中广泛应用于人工器官、组织修复和药物传递等方面。
然而，在设计和制备生物材料时，研究人员需要考虑如何改善其与细胞的相互作用性能，以提高其生物相容性和生物活性。
一种重要的研究进展是利用生物材料表面的微纳米结构来调控细胞行为。
在自然界中，生物体表面的微纳米结构对于细胞行为具有重要的影响。
例如，皮肤表面的细小皱褶有助于提高皮肤细胞的附着和迁移能力。
因此，研究人员开始尝试在生物材料表面引入类似的微纳米结构，以模拟自然界的界面。
通过控制生物材料表面的纹理、粗糙度和孔隙结构等参数，可以改变细胞与材料的相互作用。
研究发现，适当的微纳米结构可以增强细胞附着和迁移，促进组织再生和生物材料的整合。
另一个研究领域是生物材料的生物活性调控。
生物材料的生物活性指的是其在人体内对细胞和组织的生物相容性和生物反应性。
传统的生物材料主要通过化学修饰或生物表面改性来实现对其生物活性调控。
然而，这种方法往往会引入额外的化学物质或复杂的制备工艺。
最近，一些研究者开始尝试利用生物材料通过物理手段来调控其生物活性。
例如，利用光生物学技术，可以通过光控制生物材料表面的功能化，实现对其生物活性的精确调控。
这种物理方法既减少了对材料的化学处理，又可以实现对生物材料的动态调控，具有很大的应用潜力。
此外，生物材料与细胞相互作用的研究还涉及到细胞信号调控。
细胞与生物材料的相互作用过程中，细胞通过信号通路与其周围环境进行信息交流。
因此，探索生物材料对细胞信号的调控机制对于理解生物材料和细胞相互作用的本质非常重要。
近年来，研究人员发现，生物材料的物理和化学性质可以对细胞信号通路产生直接或间接的调控作用。
例如，具有特定电导率的生物材料可以直接影响细胞膜上的电离过程，从而改变细胞内信号传递的速度和强度。
生物材料的研究进展
标题：生物材料的研究进展摘要：本文主要讨论了生物材料的研究进展，包括其定义、分类、应用以及当前的研究热点和未来可能的趋势。
我们还将讨论一些重要的研究成果，以及这些成果如何影响生物材料的发展和应用。
一、引言生物材料是一种用于替代、修复或增强人体组织的材料。
它们通常由生物兼容性材料制成，旨在模拟天然组织的结构和功能，以最小化免疫反应并促进组织愈合。
随着医疗技术的进步，生物材料的研究和应用已经取得了显著的进展。
二、生物材料的分类和当前研究热点1.天然生物材料：许多天然生物材料，如骨胶原、真皮脂肪等，已经被成功地用于组织工程和再生医学。
这些材料具有天然组织的结构和功能，可以促进细胞粘附和生长。
2.合成生物材料：合成生物材料，如聚乳酸（PLA）、聚己内酯（PCL）等，在组织工程和药物传递领域中得到了广泛应用。
这些材料可以通过生物降解和再利用，提供持续的药物释放，并促进组织再生。
3.复合生物材料：复合生物材料是由两种或多种具有不同特性的材料组合而成。
例如，聚合物/生物活性物质的复合材料，可以同时提供机械性能和生物活性。
此外，纳米复合材料也被广泛研究，因为它们具有优异的力学性能和生物兼容性。
当前的研究热点包括开发新型生物材料以应对复杂的医疗需求，如组织修复、药物传递和疾病治疗等。
此外，如何优化生物材料的性能，减少免疫反应，提高组织愈合速度，也是当前研究的重点。
三、研究成果和未来趋势近年来，我们已经取得了许多重要的研究成果，包括开发出新型生物降解塑料、成功应用于组织工程的药物传递系统等。
未来，随着生物材料的进一步研究和开发，我们有望看到更多的创新性应用和治疗方法。
未来趋势包括更深入地了解生物材料的分子和细胞机制，以优化其性能；利用先进的制造技术，如3D打印，生产定制化的生物材料；以及探索新的应用领域，如生物医用塑料在创伤修复和器官再生医学中的应用。
四、结论生物材料的研究进展显著，它们在组织工程、药物传递和疾病治疗等领域中发挥了重要作用。
生物功能材料的制备及应用研究
生物功能材料的制备及应用研究生物功能材料是近年来备受关注的研究领域之一，它们在生物医学、食品工业、农业等领域中具有广泛应用。
本文将介绍生物功能材料的制备及其应用研究现状。
一、生物功能材料的制备1. 生物大分子材料生物大分子材料包括蛋白质、多糖、核酸等生物高分子材料。
它们可以通过化学、物理、生物等多种手段进行修饰和改性，制备出多种具有特定性能的材料。
例如，将蛋白质与聚合物结合可以制备出高强度、高韧性的复合材料；将DNA与金属离子结合可以制备出具有催化性能的纳米材料。
2. 生物无机材料生物无机材料包括骨骼、贝壳、珊瑚等。
它们具有天然的多孔结构和复杂的成分组成，可以通过控制制备条件来获得不同结构和性能的材料。
例如，通过控制氢氧化钠/酒精的浓度和反应时间，可以制备出不同孔径和表面积的钙磷酸盐材料，广泛应用于组织工程、药物缓释等领域。
3. 生物仿生材料生物仿生材料是利用生物体内存在的优秀功能，模仿生物体结构和功能，制备出的新型材料。
例如，利用昆虫吸盘的结构和原理，制备出适用于各种环境的吸盘材料，有望在粘附、机器人等领域得到广泛应用。
二、生物功能材料的应用1. 生物医学领域生物功能材料在生物医学领域中的应用最为广泛。
例如，生物降解聚合物材料可以作为缝合线和骨组织修复材料；纳米材料可以作为药物传递系统，提高药物的治疗效果和生物可降解性；生物仿生材料可以用于植入式生物电子学器件，解决器件与生物体之间的适配性问题。
2. 食品工业领域生物功能材料在食品工业领域也有一定应用。
例如，生物活性多糖可以作为添加剂，增加食品的风味、营养价值和保质期；生物大分子材料可以作为包装材料，保护食品并延长保存期限；生物仿生材料可以模仿某些食品的结构和质地，制备出新型食品。
3. 农业领域生物功能材料在农业领域中也有一定应用。
例如，生物活性多糖可以作为农业生产中的生物肥料和杀菌剂，促进植物生长和提高作物品质；生物大分子材料可以作为土壤改良剂，改善土壤性质和增加土壤肥力；生物仿生材料可以模仿昆虫生物体的吸附能力，制备出具有捕捉害虫能力的农药。
生物功能材料的发展与应用
生物功能材料的发展与应用随着人类社会的发展，科学技术得到了飞速的发展，其中生物功能材料的研发与应用也成为了时代的重要课题。
生物功能材料越来越多地应用于医学、食品、环保等众多领域，为人们的生活带来了便利和改善。
本文将从生物功能材料的发展历程、应用领域和未来发展趋势等方面进行综述和探讨。
一、生物功能材料的发展历程生物功能材料的研究始于20世纪50年代，起初主要应用于人工骨骼和牙齿等医疗领域。
随着材料科学和生物技术的不断发展，生物功能材料的研发与应用也得到了快速的提升。
尤其是在生物医学领域，生物功能材料的应用越来越广泛，涉及人工心脏瓣膜、血管支架、人工肝脏等多个方面。
生物功能材料的发展历程可以分为以下几个阶段：1. 第一阶段：传统材料的应用在20世纪50年代到60年代期间，生物功能材料的应用主要是一些传统的材料，如金属、玻璃、塑料等。
这些材料在医学领域中的应用主要是为了替代人体的某些组织，如牙齿、骨骼等。
这些材料的缺陷是不具备组织相容性，容易引起排斥反应和组织损伤。
2. 第二阶段：生物降解材料的应用在20世纪60年代到80年代期间，研究人员开始研发生物降解材料。
这些材料可以被人体自身的代谢作用所分解，不会对人体造成危害。
例如，人体内的植入物可以被分解成无害物质从体内排出来。
生物降解材料的应用领域开始从传统的牙齿和骨骼扩展到更广泛的领域，如骨修复、软组织重建、生物工程等。
3. 第三阶段：生物活性材料的应用自1970年代以来，生物活性材料的研究成为了生物功能材料领域的热点。
生物活性材料是指可以诱导自身生物反应的材料，例如可与骨组织相融合的钙磷陶瓷、能够诱导细胞增殖的生物高分子。
这些材料受到了广泛关注，并被应用于人工肝脏、人工心脏瓣膜、血管支架和组织工程等。
二、生物功能材料的应用领域1. 医疗保健领域生物功能材料的应用在医疗保健领域中的地位不容小觑。
生物功能材料被广泛应用于手术、疾病诊疗和护理等多个方面。
例如，人工关节的植入、牙齿修复、防止细菌感染的抗菌涂层、敷料等。
生物材料的研究现状与发展
生物材料的研究现状与发展一、简述生物材料作为当今科研领域中极具潜力的新型材料，已经成为解决人类健康、环境危机和资源短缺等重大问题的重要途径之一。
随着生物技术、纳米技术和新材料研究技术的迅速发展，生物材料的研究现状迎来了空前的繁荣。
在生物材料的种类方面，涵盖了天然高分子材料、合成高分子材料和生物降解材料等多种类型。
天然高分子材料因其良好的生物相容性和生物活性而受到广泛关注，例如透明质酸、胶原蛋白等。
天然高分子材料在力学性能、耐热性和加工性能等方面存在一定的局限性。
研究者们积极开发具有高性能和高稳定性特点的合成高分子材料。
这些材料不仅能够模拟天然聚合物的生物活性，同时还能提高材料的力学性能、耐磨性和耐化学性。
聚乳酸(PLA)、聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸(PHO)等合成高分子材料在生物医药领域得到了广泛应用。
传统的生物材料在发展和应用过程中仍然面临着众多挑战。
许多生物材料在人体内可能会产生不良反应，如免疫反应、过敏反应等，限制了其临床应用。
环境污染和可持续发展问题也日益凸显，亟需开发更加环保和可再生的生物材料。
针对不同疾病的治疗需求，科学家们还需要深入研究生物材料的表面改性、可控释放和作用机制等问题。
1. 生物材料的重要性与广泛应用生物材料作为人体器官移植的替代品，对于那些病患无法进行器官移植的患者来说具有巨大的实用价值。
生物材料可以作为心脏起搏器、人工关节等医疗器械的优良材料；还可以用于组织工程，如人工皮肤、骨骼、软骨及血管等。
在药物控制释放领域，生物材料也具有广泛的应用前景。
生物材料可以作为药物载体，实现缓释、靶向递送等功能，从而提高药物的疗效和降低副作用。
随着人们生活水平的提高及老龄化问题的加剧，对功能性生物材料的需求也日益增加。
市场上已有多种骨钉、牙科植入物及人工皮肤等产品，这些产品通过利用生物材料满足了患者的需求，并提高了生活质量。
生物材料的重要性和广泛应用体现在生命科学、医学以及人们日常生活等多个领域，为人类健康和生活质量的提升做出了巨大贡献。
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生物功能材料的研究进展随着人民生活水平的提高，人们对于医疗保健方面的要求也越来越强，使得对于生物医用材料的要求也越苛刻。
本文详细阐述了生物医用功能高分子材料近年来的应用研究及发展状况，综述了国内外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。
生物功能材料和加工技术的发展, 使得人工合成材料在医学上的应用, 变得越来越广泛。
数十年的医学发展和临床应用, 证明医用高分子材料在人体内外, 获得了成功的应用, 而医学的进步, 又给高分子材料提出了大量新的课题, 使其向“精细化”, “功能化”的方向发展, 赋予了高分子材料以新的生命力。
生物医用高分子材料分合成和天然两大类，下面我们就分别对这两种材料进行详细的论述。
﹙1﹚天然生物材料天然生物材料是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。
这些纤维由于他们来自生物体内且都具有很高的生物功能和很好的生物适应性，在保护伤口、加速创面愈方面具有强大的优势，已引起国内外医务界广泛的关注。
自然界广泛存在的天然生物材料仍有着人工材料无可比拟的优越性能。
例如：迄今为止再高明的材料学家也做不出具有高强度和高韧性的动物牙釉质，海洋生物能长出色彩斑斓、坚阊义不被海水腐蚀的贝壳等等。
甲壳素又称几丁质（chitin），广泛存在于虾、蟹等甲壳动物及昆虫、藻类和细菌中，是世界上仅次于纤维素的第二大类天然高分子化合物。
它是一种惰性多糖，用浓碱脱去乙酰基可转变成聚壳糖（chintosan）。
甲壳素、聚壳糖及其衍生物具有良好的生物相容性和生物降解性。
降解产物带有一定正电荷，能从血液中分离出血小板因子，增加血清中H-6水平，促进血小板聚集或凝血素系统，作为止血剂有促进伤口愈合，抑制伤口愈合中纤维增生，并促进组织生长的功能，对烧、烫伤有独特疗效。
比如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，具有无毒、无刺激性、良好的血液相容性和组织相容性。
根据研究报道，由于天然高分子医用材料的独特临床效果，它的应用前景相当广阔。
﹙2﹚合成生物材料由于天然材料的有限，人们需要大量的生物材料来维持他们的健康。
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酰胺、环氧树脂、聚乙烯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚甲醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯、硅橡胶和硅凝胶等。
应用场合涉及组织粘合、手术缝线、眼科材料(人工玻璃体、人工角膜和人工晶状体等)、软组织植入物(人工心脏、人工肾、人工肝等)和人工管形器(人工器官、食道)等。
合成医用高分子材料发展的第一阶段始于1937年，其特点是所用高分子材料都是已有的现成材料，如用丙烯酸甲酯制造义齿的牙床。
第二阶段始于1953年，其标志是医用级有机硅橡胶的出现，随后又发展了聚羟基乙酸酯缝合线以及四种聚(醚一氨)酯心血管材料，从此进入了以分子工程研究为基础的发展时期。
目前的研究焦点已经从寻找替代生物组织的合成材料转向研究一类具有主动诱导、激发人体组织器官再生修复的新材料，这标志着生物医用高分子材料的发展进入了第三个阶段，其特点是这种材料一般由活体组织和人工材料有机结合而成，在分子设计上以促进周围组织细胞生长为预想功能，其关键在于诱使配合基和组织细胞表面的特殊位点发生作用以提高组织细胞的分裂和生长速度。
﹙3﹚生物医用高分子材料的特性要求医用高分子材料，是指在医学上使用的高分子材料。
其对于挽救生命．救治伤残．提高人类生活质量等方面具有重要意义。
能被用于医疗领域作为医用材料就必须有着它独特的性质，性能要求也必须十分苛刻。
通过归纳，应当符合以下要求：（1）生物相容性。
生物相容性是描述生物医用材料与生物体相互作用情况的。
是作为医用材料必不可少的条件．包括血液相容性，组织相容性，生物降解吸收性。
（1）生物功能性。
生物功能性是指生物材料具有在其植入位置上行使功能所要求的物理和化学性质．具体有：可检查．诊断疾病；可辅助治疗疾病；可满足脏器对维持或延长生命功能的性能要求；可改变药物吸收途径：控制药物释放速度、部位．满足疾病治疗要求的功能等。
（3）无毒性。
无毒性即化学惰性。
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。
（4）可加工性：能够成型、消毒(紫外灭菌、高压煮沸、环氧乙烷气体消毒、酒精消毒)等。
正因为对于生物医用高分子材料的要求严格，相关的研发周期一般较长，需要经过体外实验、动物实验、临床实验等不同阶段的试验，材料市场化需要经国家药品和医疗器械检验部门的批准，且报批程序复杂、费用高。
所以生物材料的研发成本高、风险大。
这也是目前生物材料的市场价格居高不下的一个重要原因。
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。
4.1人造器官（1）人工肾：四十年前荷兰医生用赛璐洛玻璃纸作为透析膜, 成功地滤除了患者血液中的毒素。
目前人工肾以中空丝型最为先进, 其材质有醋酸纤维, 赛璐洛和聚乙烯醇。
其中以赛璐路居多, 占98%, 它是一种亲水性的、气体和水都能通过的材料, 同时要求有很好的选择过滤性, 病人的血液从人工肾里流过由它们所构成的中空丝膜, 就可将尿素、尿酸,Ca2+等物质通过, 并留在人工肾里继而排出, 而人体所需的营养、蛋白质却被挡住,留在血液里返回人体, 从而对血液起到过滤作用, 目前中空纤维膜已在西德的恩卡公司、日本旭化成和夕沙毛公司研究成功, 并用于工业化生产。
（2）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，目前以膜式人工肺最为适合生理要求,它是以疏水性硅橡胶, 聚四氟乙烯等高分子材料制成。
(3)人工心脏：1982年美国犹他大学医疗中心, 成功地为61岁的牙科医生克拉克换上了Jarvak一7型人工心脏, 打破了人造心脏持久的世界纪录, 美国人工心脏专家考尔夫博士指出闭,人工心脏研制成功与否取决于找到合适的弹性体, 作为人工心脏主体心泵的高分子材料,现在所用的材料主要为硅橡胶。
（4）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、人工喉、人工气管、人工食管、人工膀胱等。
4.2人造组织指用于口腔科、五官科、骨科、创伤外科和整型外科等的材料，包括：(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、PV A)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；(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。
4.3药用高分子(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。
(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。
5.国内外研究进展近年来，美国、欧洲和日本对生物医用高分子材料的研究与开发突飞猛进，从人工器官到高效缓释高分子药物都取得了很多成果和巨大效益。
据美国健康工业制造者协会资料报告，1995年世界市场达1200亿美元，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。
现在美国商业化的生物技术是以医药品为主的。
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。
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。
我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。
我国现有医用高分子材料60多种，制品达400余种。
早在1999年6月，科技部生物领域专家组就在南京和上海召开了“生物芯片技术”和“组织工程技术”研讨会，会议决定启动这2个研究项目H⋯，并作为该领域的重点课题。
东南大学、清华大学、华中农业大学、上海第二医科大学、第一军医大学和华东理工大学等单位承担了这些课题，其某些研究成果已见报道。
此外，中科院化学所、天津大学、中国科技大学、浙江大学、四川大学、军事医学科学院等单位也分别在组织工程、药物控释等方面展开了研究工作，使我国医用高分子材料的研究呈现出欣欣向荣的景象。