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核心技术—生物材料研究整体解决方案

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凯发k8国际首页登录：生物材料研究整体解决方案

生物材料（Biomaterials）是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，是高度创新的交叉学科。

 

 

 

生物材料的医学应用

 

 

生物材料特性的需求

生物材料的基本特性是生物相容性，另外根据具体医学研究的功能需求，对生物材料特性的需求不一样。生物材料有人工合成材料和天然材料; 有单一材料、复合材料以及活体细胞或天然组织与无生命的材料结合而成的杂化材料。生物材料本身不是药物，其治疗途径是以与生物机体直接结合和相互作用为基本特征。
 

生物材料的类型及应用

许多类型的材料在医学中都已得到应用，主要包括金属和合金，陶瓷，高分子材料，复合材料和生物质材料。高分子生物材料是生物医用材料中最活跃的领域，也是最能定制化用于医学科研的一类生物材料。
目前，国际生物医用材料研究和发展的主要方向：
一．模拟人体硬软组织，器官和血液等的组成，结构和功能而开展的仿生或功能设计与制备，主要包括：新型人造器官，人造血液等；
二．赋予材料优异的生物相容性，生物活性或生物功能性。主要包括药物控制释放材料，介入诊断和治疗材料，可降解和吸收生物材料。

 

 

 

生物材料研究思路

 

 

生物材料物理化学表征（材料学）

•形貌分析：SEM,TEM,AFM，STM
•物相结构分析：XRD,Raman,FTIR,,NMR,SAED,ESR,UV
•成分分析：ICP-OES,GCP,XPS

 

生物相容性（生物学）

•血液相容性：考察与血液的相互作用——血小板黏附试验
•组织相容性：考察与血液外的细胞和组织的相互作用——细胞黏附试验，细胞增殖试验，细胞凋亡试验等
•力学相容性：考察力学性能与生物体的一致性：拉伸、压缩、弯曲、扭转等力学性能测试
 

医学功能研究（医学）

•体内免疫排异，钙化，感染，致癌性的评估
•承受或传递负载功能，如人造骨骼、关节和牙等
•控制血液或体液流动功能，如人工瓣膜，血管等
•填充功能，如整容手术用填充体等
•组织再生功能，如软骨再生，神经再生等
 

 

 

生物材料研究案例分享

 

 

研究背景

在运动系统中，腱-骨结合部损伤修复恢复是临床上的难点，通过组织工程方法能够利用生物材料支架引导干细胞生长分化来促进腱-骨愈合效果，是腱-骨愈合发展领域的新方向。
 

材料制备

羟基磷石灰和PLGA通过layer-by-layer coating 层层组装技术制备多尺度支架引导干细胞的分化和生长

 

生物材料支架表征

EDX mapping分析支架表面元素分布
SEM分析支架的表面和结构

 

支架内ASCs细胞分化和生长鉴定

脂肪来源干细胞ASCs在支架里面的分化和生长情况

  

参考文献：C Zhu et al., Advanced Materials 2018

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