淺談生物材料的發(fā)展與展望

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。生物材料的出現為現代醫(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。根據調查數據顯示，60歲以上老年人數量已經過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據進行三維重建，制造出完全合患者需要的產品。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、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）.