生物材料的本體性質(zhì)

  材料的生物相容性與本體性質(zhì)有一定的關(guān)系，同時本體性質(zhì)又
是決定一種材料是否適合于某一應用的最重要參數(shù)。與材料的表面
性質(zhì)相比，本體性質(zhì)對初始炎癥反應的影響要小些。但是，本體性
質(zhì)具有長期的影響，不合適的本體性質(zhì)很可能導致器械植入失敗。

  生物材料的本體性質(zhì)包括力學性能、物理性質(zhì)和化學性質(zhì)。材
料的力學性能(me—chanical property)，如強度和剛度，對生物
材料來說極其重要，必須盡可能地與替代組織的力學性能相匹配。
機體組織在不同的方向可能表現(xiàn)出完全不同的力學性能(各向異性
，anisotropy)，這與組織的特殊功能相關(guān)。例如，腿部的長骨在
豎直方向比其他方向能承受更大的負荷，這是因為人在站立和行走
時大部分作用力是沿這個方向施加的。因此，即使某一特定部位對
力學的要求很復雜，我們在選擇合適的替代材料時還是必須考慮到
這些力學要求。此外，材料的疲勞性質(zhì)也是一個很關(guān)鍵的力學性能
，因為許多植入產(chǎn)品都需要反復承受加載，以便能再現(xiàn)組織的正常
功能。例如，一個普通人的心臟瓣膜平均每年開關(guān)4000萬次，因此
材料的疲勞|生質(zhì)是設計人工心臟瓣膜時必須考慮的關(guān)鍵參數(shù)。

  材料的力學性能在很大程度上受其物理性質(zhì)與化學性質(zhì)的影響
。材料的本體物理性質(zhì)包括結(jié)晶性、熱轉(zhuǎn)化(如熔點)。材料的結(jié)晶
性除影響材料的力學性能外，還可改變材料的吸水性，進而影響材
料的降解性及其與周圍細胞、蛋白質(zhì)的相互作用，因此，結(jié)晶性(c
rystallinity)是生物材料的一個重要性質(zhì)。生物材料在體溫下必
須保持長期穩(wěn)定，因此，材料的熱相變溫度(如熔點)對生物材料至
關(guān)重要。
  材料的本體化學組成(與其表面化學組成一樣，決定了其本體
性質(zhì)。本體材料的一個主要化學性質(zhì)也是疏水性。從最根本上講，
材料的許多化學性質(zhì)是由材料中存在的鍵型決定的。

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