生物医用金属材料指用于医疗的合金或金属材料,因其具有较高的抗疲劳性和机械强度,被广泛应用于外科辅助器材、人工器官、硬组织、软组织等各方面。在临床医疗中,钴基合金、钛基合金、不锈钢、形状记忆合金、贵金属、纯金属铌、锆、钛、钽等由于其性能被大量使用。近年来,随着原料创新和技术发展,加之医用材料的特殊使用场景,对相关材料的使用安全性和生物相容性等提出更高要求。虽然粉末冶金合金、高熵合金、非晶合金等新型生物金属材料不断涌现,但在临床上的使用有限,因此加大医用金属材料的研究显得尤为重要。
01生物医用钛合金材料
钛及钛合金材料由于其低弹性模量、高比强度、优异的生物相容性和耐腐蚀性等特点,具有更适宜的生物医用特性,被广泛应用于人工关节(髋、膝、肩、踝、肘、腕、指关节等)、骨创伤产品(髓内钉、固定板、螺钉等)、脊柱矫形内固定系统、牙种植体、牙托、牙矫形丝、人工心脏瓣膜、介入性心血管支架等。
02钴基合金医用金属材料
医用钴基合金一般含有钴、铬、镍、钼、钨等元素,铬能够在合金表面形成致密氧化层,可以提高合金的耐腐蚀性能,铬元素还能形成碳化物,碳化物具有较高的硬度,可以提高基体的强度,同时可能提高合金耐磨性。合金中的钼元素固溶在基体中,能够成为位错流动的壁障,从而提高基体的强度。因此医用钴基合金性能优越,有优良的机械、耐磨损、耐腐蚀和生物相容等性能,被广泛地应用在生物医用领域作为人工关节、义齿、支架等。
03不锈钢医用金属材料
医用不锈钢具有价格低廉、易加工的优势,可制成各种人工假体及多种形体,如齿冠、三棱钉、螺钉、髓
内针、板、钉等器件,在口腔医学和骨折内固定器械、人工关节等领域应用广泛。同时广泛应用于手术器械和医疗仪器制作,现阶段是应用最为广泛的医用金属材料。
04生物医用铝合金材料
铝及其合金材料因具有良好的可塑性和生物相容性,早在20世纪40年代就作为植入材料广泛应用于医疗。
其次,铝具有较高的耐蚀性,除在氢氟酸、苛性碱、热的浓硫酸、盐酸和硝酸的混合液溶解外,铝在其它试剂作用下性能稳定,交变疲劳强度影响不大,良好的生物相容性使得铝植入材料与人体排异小。另外,相比于不锈钢,铝的抗缺口裂纹扩展能力很高。
05生物医用锆合金材料
Zr是一种拥有优良耐腐蚀性能、组织相容性好、无毒性的金属,常被用作合金化元素添加进Ti合金中,以提高Ti合金的机械性能。近年来,通过添加无毒副作用的合金元素对Zr合金进行强化及性能优化开发出了新型生物医用合金材料。Zr基生物医用合金材料因其弹性模量低、强度高、在生理环境中耐腐蚀性能好、生物相容性好等优点逐渐引起人们的关注,被用作人体硬组织替代材料广泛应用于医疗领域。
06生物医用可降解镁合金材料
镁合金具有良好的生物相容性和可降解性,多孔镁合金材料具有多孔金属与镁合金的双重优势,作为一种可降解的生物材料可为细胞提供三维生长的空间,有利于养料和代谢物的交换运输。镁本身具有生物活性,可诱导细胞分化生长和血管长入。在材料降解吸收的过程中,种植的细胞会继续增殖生长,有望形成新的具有原来特定功能和形态的相应组织和器官,以达到修复创伤和重建功能的目的。生物医用可降解镁合金材料的完全可降解性和杰出的生物相容性使其有望广泛应用于临床硬组织修复或替代。可降解镁合金血管支架是镁合金作为可降解生物医用金属材料研究领域最大的研究进展。
07生物医用可降解锌基合金材料
生物医用锌合金是一种新型的生物医用可降解金属材料,虽然锌的力学性能在应用中有所不足,但合金化可克服其缺陷并提高其生物性能:镁的添加可提高锌的细胞相容性,铜和银能够增强合金抗菌性能,添加锆可提高锌合金的力学性能和耐蚀性等,更多的锌基合金处于在研阶段,锌合金做为新一代的可降解金属具有广阔的应用前景。
08其它生物医用金属材料
(1)钨:钨是除了碳之外熔点最高的元素,由于其较好的辐射不透过性和致血栓性,纯钨机械可脱性微弹簧圈被用于介入手术治疗脑动脉瘤,并表现出良好的生物相容性,但是钨的可降解性往往导致被堵塞的血管再通以及血清中钨离子浓度增大。
(2)贵金属材料:医用贵金属材料指金、银、铂及其合金,贵金属的价格昂贵,但具有较好的生物相容性和延展性,是人类最早应用的医用金属材料之一。
(3)大块非晶合金:大块非晶合金具有高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、高疲劳抗力、低弹性模量等特性,以钛基、锆基、铁基、镁基、钙基为主,可用于接骨板、螺钉、起搏器等方面。
(4)高熵合金:高熵合金一般由5种以上的元素按照原子比或接近于等原子比合金化,其混合熵高于合金的熔化熵。高熵合金具有一些传统合金所无法比拟的优异性能,如高强度、高硬度、高耐磨耐蚀性、低弹性模量、良好的生物相容性等。另外,通过添加不同的元素,如银、铜等还可以具有抗菌性能。
论坛背景
生命健康关乎民生幸福和社会和谐,在新冠疫情席卷全球的环境下,全民健康需求迅速增长。医疗器械是生命健康的主要板块之一,成为备受关注的焦点,立足全民健康需求,抗菌消毒、智能就医、无接触治疗等需求日益增长。
为满足社会公众日益增长的健康需求,促进产学研落地,推动宁波医疗健康事业的发展。 医用植介入材料浙江省工程研究中心、DT新材料、联合主办 第二届宁波医疗器械产业技术论坛。本次论坛聚焦生物医用材料及技术、可穿戴智能医疗等话题,邀请国内外相关领域的知名院校、科研单位等领域专家、设备制造商、企业技术人员参加,进行高层次交流,共同探讨医疗器械行业的最新发展,助推宁波医疗健康事业的发展。
论坛主题
1)生物医用材料及技术
Ø 抗菌材料
Ø 生物涂层材料
Ø 植介入材料:心血管、骨科、眼科……
Ø 可降解材料
Ø 金属、合金材料
Ø 陶瓷材料
Ø 其它新型医用材料
Ø 消毒、灭菌方法
Ø 3D打印技术
……
2)智能可穿戴医疗器械
Ø 健康检测
Ø 康复辅助
Ø 疾病治疗
……
论坛概况
1、论坛信息
会议时间:2021年07月29-31日
会议地点:中国科学院宁波材料技术与工程研究所
2、组织机构
主办单位:
医用植介入材料浙江省工程研究中心
DT新材料
协办单位:
中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所
中国科学院上海硅酸盐研究所慈溪生物材料表面工程中心
浙江省人民医院
中国科学院大学宁波华美医院(宁波市第二医院)
承办单位:宁波德泰中研信息科技有限公司
支持单位:材视科技、材会通
赞助单位:面向行业内优秀企业与结构倡议合作
重要嘉宾
排名不分先后,持续邀请更新中
更多报告嘉宾,欢迎自荐、推荐
日程安排
具体安排以现场为准
参会说明
1、参会注册
参与报名
2、参会费用
3、缴费信息
(1)银行转账
户名:宁波德泰中研信息科技有限公司
开户银行:中国建设银行股份有限公司宁波住房城市建设支行
(2)支付宝转账
名称:宁波德泰中研信息科技有限公司
支付宝账户:info@polydt.com
转账请注明: 2021医疗器械+姓名
4、参会联系
董凯杰(参会、赞助)
熊 雪(报告)
邮箱:xue@polydt.com
林雪薇(参会、赞助)
邮箱:allison@polydt.com
首届上林(慈溪)医疗器械论坛
2020 年6月15日
首届上林(慈溪)医疗器械论坛由中国科学院宁波材料技术与工程研究所慈溪生物医学工程研究所、中国科学院大学宁波华美医院(宁波市第二医院)、医用植介入材料浙江省工程研究中心主办,宁波德泰中研科技咨询有限公司承办,于2020年6月15日举办,在宁波大学科技学院学术交流中心顺利召开。
全国100余位知名高校专家和企业高层出席本次论坛,来自医院、企业及高校的20余位嘉宾带来精彩报告,同期多位行业领头专家开展圆桌讨论活动。
开幕式及圆桌讨论
部分报告嘉宾
■ 参考资料
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