浅谈生物材料的发展与展望

徐文博

摘要：生物材料是一种随着科学技术、生物技术和医学的发展而发展起来的新型材料种类。生物材料的出现为现代医学中的组织、器官修复和替换带来了新的研究途径和方向，也为复合材料的仿生设计注入了力量。因此，国际上各个组织机构都投入了大量的人力、物力、财力资源进行生物材料的研究，争取早日取得技术上的突破。

关键词：生物材料；组织替换；发展

一、引言

生物材料作为新兴学科，是生命科学、医房、材料学、工程学的交叉融合，它是近年来迅速发展的一匹的黑马。生物材料不仅代表着国际材料学科的发展前沿，也为各国新材料产业的发展提供了动力。从狭上说，生物材料是指生物医用材料，在临床应用中主要用于医疗器械，为人类健康提供了保障。而从广义上说，它还包括生物仿生材料，是指受到生物外形及其独特的优势上的影响，进而开发出的具有高实用性的新型结构和功能材料。[1]

二、生物材料的研究现状

生物材料的不断发展与完善对于人类健康有着密切的关系，其开发和应用能够及时发现心脏、血管以及肿瘤的病变，及时早做出干预治疗，这对于不必要的生命财产损失起着关键性作用。在挽救众多重病病人生命的同时，也能影射出中国光明的未来。[2]中国作为最大的发展中国家，在近年来，以一位力拔山兮气盖世的英勇人士走出了自己的风姿。在看到国家一步步昂首阔步，引领时代潮流的同时，我们也应看到中国正面对的重要难题。老龄化时代的到来、青年人口比例的不足，意味着我们要有先天下之忧而忧的预见和创新精神。根据调查数据显示，60岁以上老年人数量已经过2亿，占总人口的14.9%，这也意味着心脏起博器、人工心脏瓣膜等器械的植入同比例上升。随着生物材料的发展，生物技术不断创新，人类对高端医疗器械的大量需求已不再是梦想，看着一家人其乐融融，古稀父母谈笑风生，子孙唱着《我爱你中国》一起携手奔小康。生物材料在医学领域的初期应用，由于对生物材料与机体的适应性和不良反应的认识和预设不足，导致了一定程度的医疗事故，警示人们要对生物材料的有效性和安全性进行重视，尤其要提高对后期随访的重视。

生物材料的重叠与更新仿佛就是国家发展的催化剂，生物材料被视为新技术革命的基础和先导，对航空航天、新能源、海上巡航信展起着重要的支撑作用。例如，仿照荷叶表面结构和性能而成的自清洁界面材料；模仿蚕丝的过程而获取的研制各种化学纤维的纺丝方法；描摹鲨鱼皮表面的棱纹微结构制成的低能耗飞机外壳涂层；还有出自电鳗放电的能量转换装置；出自蛋白构象变化的分子马达。未来我们研究的重点还有仿生纳米光子晶体，仿生超强粘附材料及器械，仿生增韧陶瓷材料等。最吸引人的莫过于纳米生物材料及生物传感技术，它们在未来生话中有着极为广阔的展前景，最主要的是为医学界提供了全新的思路。能够大大提高检测的灵敏度和准确性，它们对肿瘤的治疗有着突出的优势，可用于药物靶向输送和基因转染，活体示踪。[3]

生物材料发展了生物3D打印技木，它构建复杂组织或器官的精度高，能真正意义的实现细胞层面的解析构造。细胞作为生物体的基本单位，它的尺寸在几微米到几十微米之间。相比传统组织工程技术的分辨率，3D打印技术能句够实现600 dpi以上的分辨率，母层厚度只有10um左右，它还能将组织、器官中的不同油胞和组分进行一体化成型，对于患者缺损的器穷的实际情况及时通过临床影像采集数据进行三维重建，制造出完全合患者需要的产品。集为便携、高效、能耗低、生物材料用量少于一体，怎能不受青睐？

三、生物材料发展的展望

在十二五期间，政府针对国家所处的现状，先后出台了一系列鼓励政策，以此来加速生物材料技术的发展。尤其在国务院近期印发的《中国制造2025》中，已经将做好生物材料等新型技术材料进行提前安排，力争加快传统材料的升级换代。正因为生物材料受到了国家与社会的高度重视，整个物生材料产业的发展如虎添翼，全速前进。我国建设全面小康离不开健康事业的蓬勃发展，而健康事业的蓬勃发展离不开生牛物技术的升级，再开级。生物材料让生物技术生发芽开花，生物技术为祖国建设再创辉煌。

生物材料相对于传统材料更具多样性，针对具体的材料种类选择合适的生产、使用方法是对生物材料进行评价的标准。在以后的新材料研究和开发中，探索材料分子的变化与动物细胞的变化的相似性，将材料研究和动物实验相结合，是未来科学研究重点和方向。

参考文献：

[1]王秀梅.生物材料[J].新型工业化，2015，5（12）：37-68.

[2]刘洪刚，程国安.生物材料的研究和展望[J].自然雜志，1998，（06）.

[3] 汤顺清，周长忍，邹翰. 生物材料的发展现状与展望（综述）[J]. 暨南大学学报 （自然科学版），2000，（5）.

[4] 李爱民1，2，孙康宁1，2，尹衍升1，2.生物材料的发展、应用、评价与展望[J].山东大学学报（工学版）.