根據組成和性質分為:
* 1、生物醫用金屬材料
* 2、醫用高分子材料
* 3、醫用無機非金屬材料
生物醫用金屬材料:
較優秀的生物醫用金屬材料有,醫用不銹鋼、鈷基合金、鈦及鈦合金、鎳鈦形狀記憶合金、金銀等貴重金屬、銀汞合金、鉭、鈮等金屬和合金。
⑴醫用不銹鋼
具有一定的耐腐蝕性和良好的綜合力學性能,且加工工藝簡便,是生物醫用金屬材料中應用最多,最廣的材料。
常用鋼種有US304、316、316 L、317、317L等。
醫用不銹鋼植入活體后,可能發生點蝕,偶爾也產生應力腐蝕和腐蝕疲勞。醫用不銹鋼臨床前消毒、電解拋光和鈍化處理,可提高耐蝕性。
醫用不銹鋼在骨外科和齒科中應用較多。
⑵鈷基合金
鈷基合金人體內一般保持鈍化狀態,與不銹鋼比較,鈷基合金鈍化膜更穩定,耐蝕性更好。在所有醫用金屬材料中,其耐磨性最好,適合于制造體內承載苛刻的長期植入件。
在整形外科中,用于制造人工髖關節、膝關節以及接骨板、骨釘、關節扣釘和骨針等。在心臟外科中,用于制造人工心臟瓣膜等。
⑶醫用鈦和鈦合金
不僅具有良好的力學性能,而且在生理環境下具有良好的生物相容性。由于其比重小,彈性模量較其他金屬更接近天然骨,故廣泛應用于制造各種能、膝、肘、肩等人造關節。此外,鈦合金還用于心血管系統。鈦合金耐磨性能不理想,且存在咬合現象,限制了其使用范圍。
生物醫用高分子
按應用對象和材料物理性能分為軟組織材料、硬組織材料和生物降解材料。其可滿足人體組織器官的部分要求,因而在醫學上受到廣泛重視。已有數十種高分子材料適用于人體的植入材料。
* 軟組織材料:故主要用作為軟組織材料,特別 是人工臟器的膜和管材。聚乙烯膜、聚四氟乙烯膜、硅橡膠膜和管,可用于制造人工肺、腎、心臟、喉頭、氣管、膽管、角膜。聚酯纖維可用于制造血管、腹膜等。
* 硬組織材料:丙烯酸高分子(即骨水泥)、聚碳酸醋、超高分子量聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)、尼龍、硅橡膠等可用于制造人工骨和人工關節。
* 降解材料:脂肪族聚醋具有生物降解特性,已用于可接收性手術縫線。
生物醫用無機非金屬材料
生物無機材料主要包括生物陶瓷、生物玻璃和醫用碳素材料。
按植入生物活體內引起的組織與材料反應,生物陶瓷分為:
⑴近于惰性的生物陶瓷,如氧化鋁生物陶瓷、氧化鋯生物陶瓷、硼硅酸玻璃;
⑵表面活性生物陶瓷,如磷酸鈣基生物陶瓷、生物活性玻璃陶瓷;
⑶可吸收性生物陶瓷,如偏磷酸三鈣生物陶瓷、硫酸鈣生物陶瓷。
生物活性玻璃陶瓷植入活體后,能夠與體液發生化學反應,并在組織表面生成羚基磷灰石層,故可用于人工種植牙根、牙冠、骨充填料和涂層材料。
與自然骨比較,生物活性玻璃陶瓷雖然具有較高的強度,但韌性較差,彈性模量過高,易脆斷,在生理環境中抗疲勞性能較差,還不能直接用于承力較大的人工骨。
醫用碳素材料:具有接近于自然骨的彈性模量。
醫用碳素材料疲勞性能最優,強度不隨循環載荷作用而下降。無序堆垛的碳材料耐磨性理想。
醫用碳素材料在生理環境中較穩定,近于惰性,具有較好的生物相容性,不會引起凝血和溶血反應,特別適合于在生理環境中使用。
醫用碳材料已大量用于心血管系統的修復,如人工心臟瓣膜、人工血管。還可作為金屬和聚合物的涂層材料。
生物醫用復合材料
生物醫用復合材料是由二種或二種以上不同材料復合而成的。
按基材分為:高分子基、陶瓷基、金屬基等生物醫用復合材料。
按增強體形態和性質分為纖維增強、顆粒增強、生物活性物質充填生物醫用復合材料。
按材料植入體內后引起的組織與材料反應分為:生物惰性、生物活性和可吸收性生物醫用復合材料。
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