无机功能复习题2

Z 1、按材料属性分类：a.医用金属材料 b.医用无机材料c.医用高分子材料d.医用复合材料 按材料功能分类：a.硬组织相容性b.软组织相容性材料c.血液相容性材料d.生物降解材料 按材料来源分类：a.自体组织 d.天然生物材料b.同种异体器官及组织 e.人工合成材料 c.异种器官及组织 2、硬组织： 生物体内通过生物矿化而形成的组织(如骨骼、牙齿等)。是介于无机物和有机物之间的特殊物质 3、生物金属材料 ：不锈钢、钴基合金、钛及其合金、形状记忆合金和贵金属，此外还有钽、铌、锆和磁性合金等 合成过程中，微量元素的加入： 4、 La：改善降解特性，HA表面均匀降解； F：改善HA的韧性 可切削陶瓷 5、影响磷酸钙生物材料骨诱导作用的因素:①材料结构②多孔结构③ 动物 6.、氧化铝单晶的制备方法：提拉法、导模法、气相化学沉积法、焰熔法 7、血液相容性材料特点：微相分离结构、表面接枝亲水性链段或基团、 良好的血液相容性。 1，生物医用材料的定义？ 用于与生命系统接触和发生相互作用的，并能对其细胞、组织和器官进行诊断治疗、替换修复或诱导再生的一类天然或人工合成的特殊功能材料，又称生物医用材料。

2，生物医学对材料的要求？ ⑴对于人体组织无刺激性，无毒副作用，无致癌性。 ⑵接触人体各种体液时，应有良好的耐蚀性。 ⑶具有必要的强度、耐磨性和耐疲劳性能。 ⑷与生物体组织、与血液有相容性

3，举例说明生物医用材料在实际中的应用。

4，为什么钛合金医用材料要活化？具体方法有哪些？ 纯钛和TC4 (Ti-6Al-4V)为主，强度不如钴合金,但耐腐蚀性好，与人体组织反应很弱，钛合金的密度小，弹性模量接近天然骨，是一种生物惰性金属材料，和人体不能产生直接的化学结合，为了赋予钛合金以生物活性，通常的做法是在钛合金表面制备一层具有生物活性的陶瓷涂层或形成能够诱导羟基磷灰石的膜层。钛和钛合金的生物活化处理--在钛表面制备活性二氧化钛层。 浸涂法、溶胶－凝胶法、阳极氧化法、表面诱导矿化

5，生物陶瓷作为生物医用材料的特点（优点）？ 惰性生物陶瓷：在生物体内与组织几乎不发生反应例如氧化铝陶瓷和蓝宝石、碳、氧化锆陶瓷、氮化硅陶瓷等 活性生物陶瓷：在生理环境下与组织界面发生作用，形成化学键结合，系骨性结合。如羟基磷灰石等陶瓷及生物活性玻璃，生物活性微晶玻璃 可吸收降解的生物陶瓷：生物体内可被逐渐降解，被骨组织吸收，是一种骨的重建材料，例如磷酸三钙等。 2-2 1、生物医学材料的基本要求：具有良好生物相容性、防组织黏附性、抗炎性和抗凝血性、可使细胞在材料表面生长、能恢复病变组织的组织功能、免疫识别能力、生物催化活性等 2、纳米无机非金属生物材料--促进组织生长 纳米金属生物材料--毒性低、传导性能高、弹性模量接近生物组织要求 3、 纳米生物材料基本特性：表面效应、体积效应(小尺寸效应) 、量子尺寸效应、量子隧道效应 4、 纳米生物材料的基本性能要求：① 单分散性纳米微粒② 粒子最佳为球形③ 靶向药物载体的载体最佳粒径范围为10～20nm。④ 在水溶剂中悬浮稳定，不易产生絮凝；⑤ 纳米载体无生物毒性；⑥ 载体最好应具有着色性⑦ 做磁靶向最佳的纳米药物载体为超顺磁体 5、 机械研磨法特点：成本低、产量高以及制备工艺简单易行等，在对粉体纯度和粒度要求不高的情况下依然使用；能耗大、效率低、粉体细化不彻底，易混入杂质、粒子易氧化及粒子外貌不规则等缺点。 6、 液相法： (1)共沉淀法 (2)均匀沉淀法 (3)金属醇盐水解法（4）溶胶—凝胶法 7、 气相法：(1) 冷冻干燥法 (2) 喷雾热分解法 (3) 化学气相反应法 8、 纳米药物/基因载体技术基本原理：根据纳米颗粒表面与药物或基因表面之间电位差异或化学位差异，使二者之间产生电学性质的结合或共价键性质的结合 9、 纳米药物载体和基因载体技术是以纳米颗粒作为药物和基因的携带载体，将药物、DNA和RNA等基因治疗分子包裹在纳米颗粒之中或吸附在其表面，同时也在在颗粒表面偶联特异性的靶向分子，如特异性配体、单克隆抗体等，通过靶向分子与细胞表面特异性受体结合，在细胞摄粒作用下进入细胞内，实现安全有效的靶向性药物和基因治疗。 10、 可降解性高分子生物材料载体：聚丙交酯、聚乙交酯、聚己内酯、聚苯乙烯、纤维素、聚乙、生物材料学烯、聚羟基丙酸酯、明胶及其之间的共聚物 特点：良好的生物 降解性和生物相容性 11、生物高分子--利用含有氨基酸序列(RGD)的定向识别器，当靶向器与目标细胞表面的整合素结合后将药物送进肿瘤细胞达到杀死肿瘤细胞或使肿瘤细胞发生基因转染的目的 缺点：可能存在免疫反应、电荷性与药物或基因的电荷性可能接近、使装载药物的种类和药物装载量受到限制 12、无机非金属纳米颗粒作为药物或基因载体材料的不足是：①颗粒表面电位偏低，致使药物装载量少②普遍存在无机非金属纳米颗粒的团聚现象，导致比表面减少，药物装载量降低 13、“靶向”：主动靶向（生物导向）、被动靶向（物理导向） 14、主动靶向药物常用配体：抗体、酶、蛋白质、植物凝集素、糖 15、被动靶向药物：①控制药物(制剂)颗粒的大小，实现药物导向 ②靶向诱导释放，如pH敏、热敏、磁性等 16、靶向药物制剂具备以下释药功能：①限制药物的分布，使药物达到目标后以预定速度释放；②易于进入薄壁组织；③在靶位毛细管中分布均匀；④在达到靶位前药物渗漏量少；⑤药物载体有生物相容性和生物降解能力，在药物释放完后能被机体代谢或吸收。 17、注射的部位与药物(制剂)颗粒也有一定的关系：颗粒粒径小2 µm, 静脉注射；颗粒粒径小于6 µm, 关节腔注射；颗粒粒径50 µm～100 µm, 动脉注射 18、药物控释释放治疗途径：口服、静脉注射、动脉注射、皮下注射 19、医用纳米控释系统与微米粒子载体的主要区别: 超微小体积，它能穿过组织间隙并被细胞吸收，可通过人体最小的毛细血管，可通过血脑屏障； 20、纳米控释系统：纳米粒子、纳米胶囊 21、粒径10～500 nm之间的药物活性组分：包裹在粒子内部、吸附于粒子表面 22、药物控释纳米载体材料的基本要求：① 载体材料和控释系统必须实现可控降解，且降解产物没有毒副作用② 必须聚集在指定的位置并保持适当的速率释放药物③ 载药体系的稳定性和方便性必须是药学上可接受的 23、药物释放机制涉及：①纳米药物载体的降解性或溶腐②通过孔的扩散③从纳米载体或微胶囊的表面释放 24、构成成生命要素之一的核糖核酸蛋白质复合体，其粒度15-20 nm之间，生物体内的多种病毒也是纳米粒子：10 nm以下的粒子比红血球(6～9 um)小得多，可以在血管中自由运动

2-3 1、IUPAC如何定义孔的分类。 孔径<2nm 微孔；2nm50nm大孔 2、举出几种常见的多孔材料。 沸石、介孔氧化硅、多孔陶瓷、硅藻土、活性炭等 3、沸石的定义和特点是什么？ 沸石----多孔硅铝酸盐晶体材料 4、沸石分子筛作为催化剂或催化剂载体所具有哪些优良性能？ 优点：①有一定大小、形状的孔道，孔径可调，可择形催化；②比表面大 ③一般有强酸中心，孔内有强库仑场起极化作用 5、什么是沸石的硅铝比？ 分筛骨架的硅原子与铝原子的摩尔比例常常被简称为硅铝比 6、常用的表示沸石硅铝比的方法是哪几种? 用Si/Al表示，有时也用SiO2/Al2O3表示 7、为什么含铝沸石骨架是负电性的？ 因为[AlO4]带负电荷而[SiO4]呈中性，故含铝沸石骨架是负电性 8、沸石表示式的通式。

9、写出沸石硅铝比的上限与下限，为什么会有此限制？ 上限：无穷大；下限：1 因为根据Lowenstein规则沸石中不能出现Al-0-Al连接 10、沸石硅铝比由低到高，其性能变化规律 热稳定性增加，酸性降低 11、提高沸石的硅铝比主要有哪几种方法？ ①直接合成 ②后处理（改性）：酸处理；水蒸气处理；高温气相同晶取代等 12、沸石分子筛的酸性种类、来源。 B酸中心，来源：硅羟基 L酸中心，来源：三配位铝 13、与液体酸相比，固体酸的好处有哪些？ 易分离，易回收，对设备腐蚀小，污染小 14、实验室常用的表征沸石分子筛酸性的方法。酸强度、酸种类、酸量。 酸强度 Ho=pKa+Log 15、引入金属离子方法通常有哪几种？ 离子交换的方法、通过原位合成或者后处理进行表面改性、骨架改性等等 16、改善沸石分子筛的传质性能有哪些途径？ ①减小分子筛颗粒②增大分子筛孔径③在微孔分子筛中引入介孔或大孔 17、简述分子筛的择形催化的类型。 反应物择形、产物择形、过渡态择形 18、有机胺分子在微孔分子筛合成中所起到的作用？ 反荷离子、模板剂、结构导向剂、填充剂 19、微孔分子筛材料有哪些方面的应用。并举例明？ 离子交换、吸附、催化 20、Lowenstein规则内容是什么？ 四面体位置上的两个Al原子不能相邻，也就是说。Al-O-Al连接是禁止的 2-4 1，介孔材料合成的基本路线？ 1）S+I-：阳离子模板剂S+ /阴离子前驱物I- 2）S+X-I+: 阳离子表面活性剂S+/阴离子过渡离子X-/阳离子无机前驱物I+ 3) S-I+：阴离子表面活性剂S-/阳离子无机前驱物I+ 4）S-N+I-：阴离子表面活性剂S-/胺/铵硅烷偶联剂N+ /阴离子无机前驱物I- 5）S0I0：非离子表面活性剂S0/中性无机前驱物I0 2，介孔材料合成体系中各因素间的相互影响？ 决定介孔产物晶相因素：浓度、温度、表面活性剂、分子堆积参数g=V/a0l V,表面活剂体积；a0，头的有效体积；l，链的长度 g<1/3 SBA-1(Pm3n立方相） SBA-2（P63/mmc三维六方相） 1/31/2接近1 MCM-50(层状相） 3，介孔材料合成的机理？ ①液晶模板机理 LCT主旨：表面活性剂的液晶相在无机物种加入前形成的 ②协同作用机理 CFM主旨：表面活性剂液晶相是在无机物种加入以后形成的。无机物种协助表面活性剂生成液晶相结构。 4，介孔材料修饰的常用方法，及修饰效果？ 共沉淀法:将含有特定有机基团的硅烷偶联剂和硅源物种一起在表面活性剂溶液中水解、缩聚后形成介孔材料 后移植法：通过介孔分子筛表面的活性位点，与硅烷化试剂的反应，引入预期的功能基团 5，当前介孔材料研究内容？ 介孔分子筛的功能化研究：介孔分子筛的表面性质:、介孔分子筛的组装、

6，介孔材料的应用领域？并举一个实例详细说明。 吸附/分离方面的应用、催化剂与催化剂载体、纳米反应器 例如 ：双硅源合成硫醚功能化的有机－无机介孔复合SBA-15具有很高Hg2+吸附选择性

1.介孔材料的特点：高比表面积(～1500m2/g)，高孔体积(～1.2cm3/g)、多样孔道结构，与形貌、纳米级的孔径，2-50nm范围可调、长程有序的孔道结构，窄的孔径分布 2.介孔分子筛的合成：软模板法：表面活性剂自组装、硬模板法：反相复制 3.MCM-41中负载一些金属氧化物、杂多酸等活性基团，改变它的表面性质，如酸性、碱性和氧化还原性质。 4.介孔材料功能化:对介孔材料表面进行修饰、嫁接活性中心，或将功能物质组装到介孔材料的孔道中。 5.介孔分子筛的组装方法：离子交换、溶液浸渍、吸附、化学气相沉积(CVD)、金属有机化学气相沉积(MOCVD)、热扩散、前驱体原位合成等 组装的客体物质：金属、金属配合物、半导体、无机物、有机物、生物大分子、药物分子、 聚合物等。 6.SBA-15浸泡到硝酸银溶液 加热分解 均一的Ag纳米线 MCM-41浸泡[Pt(NH3)4](NO3)2溶液 氢气还原 Pt金属纳米线 SBA-15-NH2浸泡到醋酸铜溶液 加热分解 CuO纳米粒子