锻造钴铬钼合金，并应用于临床20世纪60年代成功地制成人工髋关节
用于制作接骨板、 骨钉等固定器械
20世纪50年代 20世纪30年代
第二节 金属生物医学材料
钴基合金应用
• 整形外科：用于制造人工髋关节、膝关节 以及接骨板、骨钉、关节扣钉等
• 心脏外科：用于制造人工心脏瓣膜等
接骨板
人工髋关节
第二节 金属生物医学材料
良好的空隙度，体液及软硬组织易于 长入；
易加工成形，使用操作方便； 热稳定好，高温消毒不变质等性能。
第二节
金属生物医学材料
第二节 金属生物医学材料
金属生物医学材料
金属生物医用材料必须是一类生物惰性材料，应具有: 良好的力学性能及相关的物理性质 优良的抗生理腐蚀性 优良的组织相容性
已应用于临床的医用金属材料主要有: 不锈钢、钴基合金和钛基合金等三大类。
它们主要用于骨和牙等硬组织修复和替换，心血管和 软组织修复以及人工器官制造中的结构元件。
第二节 金属生物医学材料
不锈钢
依其显微组织的特点可分为:奥氏体不锈 钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、沉 淀硬化不锈钢等类型
铁素体和马氏体 不锈钢主要成分 是Fe、Cr、C
※ 耐蚀性随含碳量的降低和含 铬量的增加而提高；
具有特种生理功能的生物医学材料的合成、改 性、加工成型以及材料的特种生理功能与其结构 关材系料。与生物体的细胞、组织、血液、体液、免 疫、内分泌等生理系统的相互作用以及养活材料 毒副作用的对策。
材料灭菌、消毒、医用安全性评价方法与标准 以及医用材料与制品生产管理与国家管理法规。
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物降解吸收性：材料在活体环境中可发生速度能控制
的降解，并能在一定时间内自行吸收代谢或排泄。这类材 料用于只需要暂时存在体内最终应降解消失的医疗中，吸 收型缝合线，药物缓释基材料，人造血浆等。
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料基本要求 ----化学稳定性
耐体液侵蚀，不产生有害降解产物；
与血管内支架等。
第二节 金属生物医学材料
不锈钢的应用
医用不锈钢镊子
医用不锈钢针头
第二节 金属生物医学材料
◎ 比不锈钢耐蚀性好
钴基合金 ◎ 耐磨性是所有医用金属材料中最好的
◎ 植入人体时不产生明显的组织反应
研制出锻造钴铬钼钨铁合金和MP35N
钴铬钼镍合金，并在临床中得到应用
20世纪70年代
研制出锻造钴铬钨镍合金和
生物医学材料
本章内容
1 生物医学材料的用途、基本特性及分类 2 金属生物医学材料 ３ 陶瓷生物医学材料 4 生物医用高分子材料 5 组织工程用生物材料 6 生物材料的制备 7 生物医用材料市场发展概况
第一节
生物医学材料的用途、基本特性及 分类
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的定义 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，亦称生 物材料。
生物医学材料的分类
按化学组成和来源分类
无机医用生物材料 天然医用生物材料 合成高分子医用生物材料 复合医用生物材料
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的分类
医疗用生物材料
按用途分类 医用生物材料 药用生物材料
用在人体上以 医疗为目的与 长人期体与不人接体触接或 在 工 五 治触 人 造 粘短 料 性 液药中药疗的工血合暂。注管物添以性材脏浆剂接如射等制加外物料器、等触：器。剂的的质。、医。的一、加除非，如人用材次导： 即药用辅料。
本特性及分类 人造牙齿
第一节 生物医学材料的用途、基
本特性及分类 人造血管
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
人工心脏瓣膜
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
心脏起搏器
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的研究内容
生物体生理环境、组织内容、器官生理功能及 其替代方法。
不产生吸水膨润、软化变质；
自身不变化。
第一节 生物医学材料的用途、 基本特性及分类
生物医学材料基本要求 -----力学条件
足够的静态强度，如抗弯、抗压、拉 伸、剪切等；
具有适当的弹性模量和硬度；
耐疲劳、摩擦、磨损、有润滑性能。
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料基本要求 ------其它要求
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的用途
替代损害的器官或组织 例如：人造心脏瓣膜、假牙、人工血管等；
改善或恢复器官功能的材料 如：隐型眼镜、心脏起搏器等；
用于治疗过程 例如：介入性治疗血管内支架、用于血液透析的薄膜、药 物载体与控释材料等。
第一节 生物医学材料的用途、基
钛基合金
Ti密度小，比强度（强度／密度之比）高， 是不锈钢的3.5倍； Ti与氧反应形成的氧化膜致密稳定，有很好的 钝化作用，因此， Ti合金具有很强的耐蚀性； 对人体毒性小，密度小，弹性模量接近于天然 骨，纯钛与钛合金植入物很少与周围组织反应， 采用钛基合金则有利于进一步提高植入金属材料 的性能。
※ 提高含碳量，形成马氏体组 织，有利于提高硬度；
※ 目前主要用于医疗器械。
第二节 金属生物医学材料
奥氏体不锈钢
性能
较好的耐蚀性； 具有高的塑性，易于加工变形制成各种形 状，无磁性，韧性好； 较好的生物相容性和综合力学性能，得到 广泛应用。
骨科：各种人工关节和骨折内固定器； 口腔科：镶牙、矫正和牙根种植等各种器件; 心血管科：传感器的外壳与导线、介入性治疗导丝
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料基本要求
化学稳定性
生物相容 性
力学条件
其它要求
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料基本要求 --生物相容性
血液相容性：无溶血、凝血反应等
组织相容性：对人体无毒、无刺激、无致畸、致敏、致
突变或致癌作用；在体内不被排斥，无炎症，无坏死，无 慢性感染，种植体不致引起周围组织产生局部或全身性反 应，最好能与骨形成化学结合，具有生物活性；
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的分类
按在人体中的 应用部位分类
硬组织材料 软组织材料 心血管材料 血液代用材料 分离透析材料
第一节 生物医学材料的用途、基 本特性及分类
生物医学材料的分类
按使用要求分类
非植入性材料 植入性材料 血液接触性材料 降解、吸收性材料