徐文博
摘要:生物材料是一種隨著科學技術、生物技術和醫(yī)學的發(fā)展而發(fā)展起來的新型材料種類。生物材料的出現(xiàn)為現(xiàn)代醫(yī)學中的組織、器官修復和替換帶來了新的研究途徑和方向,也為復合材料的仿生設計注入了力量。因此,國際上各個組織機構都投入了大量的人力、物力、財力資源進行生物材料的研究,爭取早日取得技術上的突破。
關鍵詞:生物材料;組織替換;發(fā)展
一、引言
生物材料作為新興學科,是生命科學、醫(yī)房、材料學、工程學的交叉融合,它是近年來迅速發(fā)展的一匹的黑馬。生物材料不僅代表著國際材料學科的發(fā)展前沿,也為各國新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了動力。從狹上說,生物材料是指生物醫(yī)用材料,在臨床應用中主要用于醫(yī)療器械,為人類健康提供了保障。而從廣義上說,它還包括生物仿生材料,是指受到生物外形及其獨特的優(yōu)勢上的影響,進而開發(fā)出的具有高實用性的新型結構和功能材料。[1]
二、生物材料的研究現(xiàn)狀
生物材料的不斷發(fā)展與完善對于人類健康有著密切的關系,其開發(fā)和應用能夠及時發(fā)現(xiàn)心臟、血管以及腫瘤的病變,及時早做出干預治療,這對于不必要的生命財產(chǎn)損失起著關鍵性作用。在挽救眾多重病病人生命的同時,也能影射出中國光明的未來。[2]中國作為最大的發(fā)展中國家,在近年來,以一位力拔山兮氣蓋世的英勇人士走出了自己的風姿。在看到國家一步步昂首闊步,引領時代潮流的同時,我們也應看到中國正面對的重要難題。老齡化時代的到來、青年人口比例的不足,意味著我們要有先天下之憂而憂的預見和創(chuàng)新精神。根據(jù)調查數(shù)據(jù)顯示,60歲以上老年人數(shù)量已經(jīng)過2億,占總人口的14.9%,這也意味著心臟起博器、人工心臟瓣膜等器械的植入同比例上升。隨著生物材料的發(fā)展,生物技術不斷創(chuàng)新,人類對高端醫(yī)療器械的大量需求已不再是夢想,看著一家人其樂融融,古稀父母談笑風生,子孫唱著《我愛你中國》一起攜手奔小康。生物材料在醫(yī)學領域的初期應用,由于對生物材料與機體的適應性和不良反應的認識和預設不足,導致了一定程度的醫(yī)療事故,警示人們要對生物材料的有效性和安全性進行重視,尤其要提高對后期隨訪的重視。
生物材料的重疊與更新仿佛就是國家發(fā)展的催化劑,生物材料被視為新技術革命的基礎和先導,對航空航天、新能源、海上巡航信展起著重要的支撐作用。例如,仿照荷葉表面結構和性能而成的自清潔界面材料;模仿蠶絲的過程而獲取的研制各種化學纖維的紡絲方法;描摹鯊魚皮表面的棱紋微結構制成的低能耗飛機外殼涂層;還有出自電鰻放電的能量轉換裝置;出自蛋白構象變化的分子馬達。未來我們研究的重點還有仿生納米光子晶體,仿生超強粘附材料及器械,仿生增韌陶瓷材料等。最吸引人的莫過于納米生物材料及生物傳感技術,它們在未來生話中有著極為廣闊的展前景,最主要的是為醫(yī)學界提供了全新的思路。能夠大大提高檢測的靈敏度和準確性,它們對腫瘤的治療有著突出的優(yōu)勢,可用于藥物靶向輸送和基因轉染,活體示蹤。[3]
生物材料發(fā)展了生物3D打印技木,它構建復雜組織或器官的精度高,能真正意義的實現(xiàn)細胞層面的解析構造。細胞作為生物體的基本單位,它的尺寸在幾微米到幾十微米之間。相比傳統(tǒng)組織工程技術的分辨率,3D打印技術能句夠實現(xiàn)600 dpi以上的分辨率,母層厚度只有10um左右,它還能將組織、器官中的不同油胞和組分進行一體化成型,對于患者缺損的器窮的實際情況及時通過臨床影像采集數(shù)據(jù)進行三維重建,制造出完全合患者需要的產(chǎn)品。集為便攜、高效、能耗低、生物材料用量少于一體,怎能不受青睞?
三、生物材料發(fā)展的展望
在十二五期間,政府針對國家所處的現(xiàn)狀,先后出臺了一系列鼓勵政策,以此來加速生物材料技術的發(fā)展。尤其在國務院近期印發(fā)的《中國制造2025》中,已經(jīng)將做好生物材料等新型技術材料進行提前安排,力爭加快傳統(tǒng)材料的升級換代。正因為生物材料受到了國家與社會的高度重視,整個物生材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展如虎添翼,全速前進。我國建設全面小康離不開健康事業(yè)的蓬勃發(fā)展,而健康事業(yè)的蓬勃發(fā)展離不開生牛物技術的升級,再開級。生物材料讓生物技術生發(fā)芽開花,生物技術為祖國建設再創(chuàng)輝煌。
生物材料相對于傳統(tǒng)材料更具多樣性,針對具體的材料種類選擇合適的生產(chǎn)、使用方法是對生物材料進行評價的標準。在以后的新材料研究和開發(fā)中,探索材料分子的變化與動物細胞的變化的相似性,將材料研究和動物實驗相結合,是未來科學研究重點和方向。
參考文獻:
[1]王秀梅.生物材料[J].新型工業(yè)化,2015,5(12):37-68.
[2]劉洪剛,程國安.生物材料的研究和展望[J].自然雜志,1998,(06).
[3] 湯順清,周長忍,鄒翰. 生物材料的發(fā)展現(xiàn)狀與展望(綜述)[J]. 暨南大學學報 (自然科學版),2000,(5).
[4] 李愛民1,2,孫康寧1,2,尹衍升1,2.生物材料的發(fā)展、應用、評價與展望[J].山東大學學報(工學版).