生物医用复合材料及特点？

第1题：

生物医用复合材料

正确答案: 由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医用材料，它主要用于人体组织的修复，替换和人工器官的制造。

第2题：

生物医用材料有哪些灭菌方法？

正确答案: 生物医用材料的灭菌方法主要有三种，即：热灭菌法、化学灭菌法、辐射灭菌法。
①热灭菌法：热灭菌法是借助高温使微生物细胞蛋白质凝固。热灭菌可分为干热灭菌和湿热灭菌两种类型。干热灭菌又包括燃烧法和干烤法两种；湿热灭菌则可分为煮沸法和高压蒸汽灭菌法两种。干热灭菌法的特点是使用方便，可以在干燥情况下对大规模的装置进行杀菌操作，缺点是传热效果较慢，穿透力不是太强。适用于金属、玻璃和其他不畏焦化物品。湿热灭菌法的特点是穿透力较强，杀菌力增强；灭菌可靠，操作方便；易于控制，经济，适用于棉制品水液等不畏湿热制品。
②化学灭菌法：其原理是化学药品渗入到微生物的细胞内与其反应形成化合物，影响蛋白质和酶系统的生理活性，破坏了细胞的生理机能而导致细胞死亡，达到灭菌效果。临床及制品生产中经常使用液体与固体的水溶液和气体。优点是临床上经常使用，极其方便有效，缺点是：化学试剂的残留、毒性等。适用于不适于物理消毒灭菌而耐潮湿的物品，如锐利的金属、刀、剪、缝针和光学仪器等。
③辐射灭菌法：其原理是通过直接或间接的作用引起微生DNA、RNA、蛋白质、脂类等有机分子中化学键的断裂，导致微生物死亡。优点：灭菌彻底、操作安全、不污染环境；穿透力强，效果好，可以在材料和器具包装后再消毒；可在常温下进行，不必考虑材料耐热问题；过程可以连续化自动化，可靠性高，大量生产（或成批进行）时经济效果好；节约能源，处理费用较低；不会产生残留；对所有类型微生物都有效果。缺点：高分子材料可能发生降解或交联，颜色的变化--材料可能变黄甚至完全变暗。特别适用于“一次性使用”的高分子制品。

第3题：

生物医用材料的生物相容性

正确答案: 指材料在生理环境中，生物体对植入体的生物材料的反应和产生有效作用的能力，用以表征材料在特定应用中与生物机体相互作用的生物学行为。

第4题：

什么是生物医用材料？

正确答案: 是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物体组织或器官，增进或恢复其功能的材料。

第5题：

简述生物医用复合材料按基分类？

正确答案: （1）无机基生物医用复合材料：无机基复合材料是以陶瓷、玻璃或玻璃陶瓷基体，通过不同方式引入颗粒、晶片、晶须或纤维等形状的增强体材料而获得的一类复合材料。
（2）高分子基生物医用复合材料：
①碳纤维增强生物医用高分子复合材料主要用作骨水泥、人工关节和接骨板等。
②碳纤维增强HDPE复合材料用作承受复杂应力和摩擦作用的髋关节和膝关节。
③碳纤维增强聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）复合材料用作颅骨缺损修复。
④四氟乙烯纤维与碳纤维复合制备成多孔复合材料用于牙槽骨、下颌骨、关节软骨的修复。
（3）金属基生物医用复合材料：具有较好的综合力学性能和优良的加工性能，但与机体的亲和性、生物相容性较差，在体液中存在材料腐蚀等问题。

第6题：

下列关于各种医用口罩的描述，错误的是哪项？（）

A、接触经空气传播的呼吸道传染病患者应佩戴医用防护口罩
B、医用外科口罩适用于在有创操作过程中阻止血液、体液和飞溅物传播
C、普通医用口罩对致病性微生物的防护作用不及医用外科口罩及医用防护口罩，主要用于一般诊疗活动
D、医用防护口罩、医用外科口罩、次性使用医用口罩均能有效阻隔血液、体液、飞溅物的穿透

正确答案:D

第7题：

简述纳米复合材料的界面特点。

正确答案: 复合材料的界面层特点：
（1）具有一定的厚度；
（2）性能在厚度方向上有一定的梯度变化；
（3）随环境条件变化而改变。

第8题：

简述复合材料的特点。

正确答案: ①比强度、比模量大
②耐疲劳性能好，聚合物基复合材料中，纤维与基体的界面能阻止裂纹的扩展，破坏是逐渐发展的，破坏前有明显的预兆。
③减震性好，复合材料中的基体界面具有吸震能力，因而振动阻尼高。
④耐烧蚀性能好，因其比热大、熔融热和气化热大，高温下能吸收大量热能，是良好的耐烧蚀材料。
⑤工艺性好，制造制品的工艺简单，并且过载时安全性好。

第9题：

名词解释题

生物医用材料的生物相容性

正确答案：指材料在生理环境中，生物体对植入体的生物材料的反应和产生有效作用的能力，用以表征材料在特定应用中与生物机体相互作用的生物学行为。

解析：暂无解析

第10题：

问答题

试述医用金属材料的种类及特点。为提高金属钛及其合金的生物活性可采取什么方法？主要存在什么优缺点？

正确答案：目前所用的医用金属材料主要是：不锈钢、钴基合金、医用钛与钛合金、医用钽、铌、锆；医用贵金属及其合金（金、银和铂及其合金）；医用磁性材料；医用形状记忆合金（TiNi合金）。不锈钢：不锈钢按其组织相的特点可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、沉淀硬化型不锈钢和奥氏体不锈钢，后者因具有良好的耐蚀性能和综合的力学性能而得到广泛的临床应用。不锈钢器件植入体内，其合金元素会通过生理腐蚀和磨蚀而导致金属离子溶出，后者进入组织液会引起机体的一些不良反应。钴基合金：医用钴基合金包括钴铬钼合金、钴铬钨镍合金、钴镍铬钼钨铁合金和MP35N钴镍合金及其烤瓷合金。医用钴基合金的耐磨性是所有医用金属材料中最好的，故钴基合金植入体内不会产生明显的组织反应。合金植入体内后一般保持钝化状态。与不锈钢相比，钴基合金的钝化膜更稳定，耐蚀性更好。因此相对不锈钢而言，医用钴基合金更适于制造体内承载苛刻的长期植入件。钴铬钼合金的点蚀倾向非常小，对应力腐蚀断裂也不敏感。当钴基合金因摩擦造成磨损时会很快由强烈的局部腐蚀转化为全面的均匀腐蚀，并显示出光亮的斑疤。医用钛与钛合金：与其他医用金属材料相比，医用钛合金的主要性能特点是密度较低、弹性模量值小（约为其他医用金属材料的一半），与人体硬组织的弹性模量比较匹配。纯钛与钛合金表面能形成一层稳定的氧化膜，具有很强的耐腐蚀性。在生理环境下，钛与钛合金的均匀腐蚀甚微，也不会发生点蚀、缝隙腐蚀与晶间腐蚀。当发生电偶腐蚀时，通常是与钛合金形成偶对的金属被腐蚀。但是，钛与钛合金的磨损与应力腐蚀较明显，腐蚀疲劳也较为复杂。钛对人体毒性小，有利于其临床应用。钽具有优异的化学稳定性与耐蚀性。钽植入骨内能与新生骨直接结合，但在软组织中引起的组织反应要比钛与钴基合金强些。钽的氧化物基本上不被吸收，不呈毒性反应。具有半导体性质，可用作刺激脑和肌肉组织的电极。铌具有很强的耐蚀性、良好的加工性能与生物相容性。锆具有很强的耐蚀性，良好的冷加工性能与生物相容性。医用贵金属及其合金：金及其合金具有美丽的色泽和良好的生物相容性。不耐磨。金合金具有良好的加工性能与铸造性能，强度、耐蚀性与色泽均满足临床要求。铂与铂合金具有优异的抗氧化性能与耐蚀性。具有极佳的加工性能。医用磁性材料：生物相容性良好，可用于靶向给药等。
总特点：
优点：具有良好的化学和力学性质，低毒性，高强度，高韧性，高耐久性（抗疲劳、耐摩耗）。
缺点：不具有生物活性，难于和生物组织形成牢固的结合；长期植入人体后由于化学稳定性下降，会有杂质离子析出，对周围组织造成危害；而且金属材料的弹性模量要比人骨大得多，这会造成局部应力屏蔽现象，使材料易断裂和人体不适。
可以进行表面改性。有电化学处理，高温氧化处理，等离子喷涂，化学沉积等方法。优点：提高耐侵蚀性；提高耐磨损性；赋予金属生物活性；降低生物毒性。缺点：需要确定膜厚度、膜与基材的结合力、对基材无进一步损害。将羟基磷灰石热喷涂或化学沉积在钛金属和钛合金表面，可制成生物活性人工牙根和人工骨修复置换材料。

解析：暂无解析

第11题：

填空题

生物医用复合材料的结构设计可采用（）和（）的结构设计方法进行结构材料设计。

正确答案：结构仿生,功能梯度材料

解析：暂无解析

第12题：

多选题

生物医学材料可分为（）、医用复合材等。

A

医用金属材料

B

医用无机材料

C

医用有机高分子材料

D

医用天然高分子材料

正确答案： B,C

解析：暂无解析

第13题：

生物医用复合材料的结构设计可采用（）和（）的结构设计方法进行结构材料设计。

正确答案:结构仿生；功能梯度材料

第14题：

生物医用高分子材料

正确答案: 生物医用材料是以医用为目的，用于和活体组织接触，具有功能的无生命材料。

第15题：

生物医用材料的生物相容性具体包括（）、（）和（）相容性。

正确答案:血液；组织；力学

第16题：

生物医用材料

正确答案: 是用于生物系统疾病的诊断、治疗、修复或替换生物组织或器官，增进或恢复其功能的材料

第17题：

生物医学材料可分为（）、医用复合材等。

A、医用金属材料
B、医用无机材料
C、医用有机高分子材料
D、医用天然高分子材料

正确答案:A,B,C,D

第18题：

介绍一种生物基纳米复合材料的研发目的、制备方法及产物的主要功能特点？

正确答案: 生物基纳米纤维素及其自聚集气凝胶的制备
由于目前对生物质纤维素的开发与利用技术还不完善，仍有大量的纤维素资源被遗弃在田间，或被焚烧掉，整个纤维素资源的利用附加值仍有待于进一步提高.合理开发利用这些生物质资源，制备出性能优异的纤维素基制品，使其更好地为人类的生产生活服务，有着重要的研究意义。
将制备的纳米纤维素水悬浊液浇注到培养皿中，置于冰箱中冷冻处理，冷冻时间大于24h。然后将冷冻的样品置于冷冻干燥机中进行冷冻干燥处理，制得纳米纤维素气凝胶。冷冻干燥过程中，冷胼温度低于-55℃，真空度低于15Pa。
当水悬池液的浓度低于0.2wt%时，经冷冻干燥后，高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素会自聚集成细长的纤维，并形成三维网状缠结结构。当水悬浊液的浓度大于0.5wt%时，以上两种纳米纤维素会自聚集成二维片状结构。由于长度较短，盐酸水解纳米纤维素及硫酸水解纳米纤维素经冷冻干燥处理后只能自聚集成二维片状结构。高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶具有非常好的柔軔性，可以反复弯曲。这两种气凝胶还具有非常高的水分承载值及染料吸附能力。所有纳米纤维素气凝胶均显示出良好的热绝缘及声吸附特征。
由高长径比的纳米纤维素自聚集成的高强度超声纳米纤维素及TEMPO氧化纳米纤维素气凝胶，显示出了较强的柔韧性及延展性。当将压缩后得到的小薄片浸渍于水中，气凝胶的容积仍可被缓慢的恢复，表明这一气凝胶具有强健的交联网络及稳定的孔隙结构。由于纳米纤维素气凝胶具有非常高的孔隙率，十分有利于离子及分子的进入和扩散，使气凝胶具有较强的吸附能力。
纳米纤维素气凝胶还具有热绝缘特征。
纳米纤维素气凝胶还具有十分优异的声吸附特征，在低频条件下，气凝胶的吸声率较低，但会随着声频率的提高而逐渐增大。

第19题：

目前应用最广泛的种植材料是（）。

A、生物活性陶瓷
B、生物降解陶瓷
C、钛及钛合金
D、复合材料
E、高分子材料

正确答案:C

第20题：

复合材料的性能特点？畅想复合材料在未来哪方面会广泛应用。

正确答案:①优点：A.比强度和比模量高B.良好的抗疲劳性能C.减振性能好D.高温性能好E.各向异性和性能可设计性F.材料与结构的统一性缺点：稳定性稍差，耐温和老化性差，层间剪切强度低等。②题目为开放试题。答案合理即可。