鎳鈦形狀記憶合金在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其進(jìn)展

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1、科技進(jìn)展認(rèn)譏云日吐鎳欽形狀記憶合金在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用及其進(jìn)展張倩①②楊大智③鄭雁軍①中國(guó)人,民解放軍部隊(duì)醫(yī)院特診科②③大連理工大學(xué)材料工程系關(guān)鍵詞生物材料形狀記憶合金、竹形狀記憶合金具有優(yōu)良的形狀記憶效應(yīng)超彈性以及生物相容性能為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中某些尚未解決的難題提,,目前供獨(dú)特的解決辦法是極有發(fā)展?jié)摿Φ囊环N生物醫(yī)用材料針合金的醫(yī)用研究從年代末開(kāi)始已經(jīng)開(kāi)發(fā)出多種,醫(yī)用產(chǎn)品但有關(guān)的醫(yī)學(xué)基礎(chǔ)研究卻相對(duì)落后本文綜述了乃合金在醫(yī)用研究中的最新進(jìn)展決辦法,所以川合金的醫(yī)學(xué)應(yīng)用受到越來(lái)越多學(xué)者的注意作為一種新型功能材料,近年來(lái)合金的工程、一引言應(yīng)用研究和基礎(chǔ)研究一直在同

2、步發(fā)展,合金在醫(yī)學(xué)年美國(guó)海軍武器實(shí)驗(yàn)室汕腸場(chǎng)中應(yīng)用的基礎(chǔ)研究也取得了可喜的進(jìn)步本文綜述了,發(fā)現(xiàn)鎳欽合金具有形狀記憶效應(yīng),由此引發(fā)合金的功能特性及其在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用并介紹了了人們對(duì)形狀記憶現(xiàn)象的廣泛關(guān)注所謂形狀記憶效應(yīng)合金醫(yī)用基礎(chǔ)研究的最新進(jìn)展戰(zhàn),是指合金在馬氏體狀態(tài)時(shí)發(fā)生塑,,性變形后將其加熱到馬氏體消失溫度以上合金可以、二合金的功能特性及其醫(yī)學(xué)自發(fā)地恢復(fù)變形前的形狀目前人們發(fā)現(xiàn)的具有形狀記憶效應(yīng)的合金有幾十種,如、訂飛、、川、應(yīng)用、、、、、、、、、、、、班位弘苗弘擬囚、、、薛、閃、囚、、、兩腸合金的生物相容性、等其中最有應(yīng)用前景的是合金和部分材料

3、的生物相容性包括組織相容性和血液相容性銅基,,合金近等原子比合金的性能十分優(yōu)異具有合金的生物相容性研究最早從年代末開(kāi)始由于良好的形狀,,,記憶效應(yīng)和超彈性可恢復(fù)應(yīng)變高達(dá)并合金主要用作承力植入材料所以有關(guān)實(shí)驗(yàn)主要是,,·能產(chǎn)生約的回復(fù)力這是一般材料無(wú)法達(dá)到的動(dòng)物體內(nèi)組織相容性實(shí)驗(yàn)和試管內(nèi)細(xì)胞毒性試驗(yàn)〔’幻,因此合金作為一種十分特殊的功能材料受到普遍組織相容性要求植人材料不使生物體組織聲生炎癥、致重視,、,合金還具有良好的耐腐蝕性和生物相容性癌過(guò)敏等反應(yīng)動(dòng)物體內(nèi)試驗(yàn)表明合金植入初期,因此從年代末開(kāi)始國(guó)內(nèi)外學(xué)者在合金的醫(yī)學(xué)會(huì)有輕微的發(fā)炎反應(yīng),幾天后炎癥

4、消失,一周后在應(yīng)用方面進(jìn)行了卓有成效的研究迄今所報(bào)道的合合金植人材料周?chē)纬芍旅芾w維結(jié)締組織,與不銹鋼、、金在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用涉及到了骨科口腔科整復(fù)領(lǐng)面外植人材料在動(dòng)物體內(nèi)所造成的宿主反應(yīng)基本相同細(xì)胞、,科胸外科和婦產(chǎn)科等已開(kāi)發(fā)出的產(chǎn)品有一波形加,毒性試驗(yàn)表明合金具有一定的抑制細(xì)胞生長(zhǎng)作用、、、壓騎縫釘脊柱側(cè)彎哈氏棒股骨頭杯框架式尺撓骨內(nèi)其細(xì)胞毒性比不銹鋼和丈合金略強(qiáng),但比純金屬、、、固定器殯骨固定器輸卵管夾子宮內(nèi)避孕器口腔正畸低一般認(rèn)為合金同常用的金屬生物醫(yī)用材料不銹、、、器止蔚器腔管擴(kuò)張支架等,,鋼鉆合金和欽合金相比組織相容性相當(dāng)或更好是很盡,管

5、合金在醫(yī)療領(lǐng)域中有很大的應(yīng)用潛力但有希望的一種新型生物醫(yī)用材料是合金的醫(yī)學(xué)應(yīng)用還遠(yuǎn)未達(dá)到人們所期望的水平,材料的血液相容性多指其抗凝血性有關(guān)合金其原因在于合金醫(yī)用基礎(chǔ)研究還不夠充分,有些問(wèn)血液相容性的報(bào)道相對(duì)較少隨著合金醫(yī)用研究的題并未解決由于合金擁有比目前常用的金屬生物不斷發(fā)展,其應(yīng)用范圍已擴(kuò)大到心血管病的治療中,如、,醫(yī)用材料不銹鋼鉆合金和欽合金更加優(yōu)異的綜合性合金血管內(nèi)支架的研究圖因此合金的血液相能,可以為醫(yī)學(xué)領(lǐng)域某些尚未解決的難題提供獨(dú)特的解容性也開(kāi)始受到人們的重視動(dòng)物試驗(yàn)表明合金具?1994-2010ChinaAcademicJourn

6、alElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net自然雜志卷期科技進(jìn)展有一定的致血栓性,血液相容性不太理想,在應(yīng)用時(shí)需要對(duì)吊合金表面進(jìn)行改性,涂覆生物惰性層或活性藥合金的超彈性物表面如肝素或前列腺素等抗凝血物質(zhì)超彈性是合金的另一個(gè)基本特性,如圖所,合金中含約為在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中檢測(cè)到了示溫度高于時(shí),將拉伸使其應(yīng)變不超過(guò),微量的游離離子存在于動(dòng)物體內(nèi)盡管短期生物相容應(yīng)力去除后可以完全恢復(fù)原狀由圖可見(jiàn)在,性實(shí)驗(yàn)中并沒(méi)有觀(guān)察到由此造成的毒副作用但由于的拉伸曲線(xiàn)上有兩個(gè)平臺(tái),在很大

7、的應(yīng)變變化范圍內(nèi)應(yīng)的細(xì)胞毒性很強(qiáng),所以合金的長(zhǎng)期生物學(xué)穩(wěn)定性還力基本保持不變超彈性和形狀記憶效應(yīng)的物理本質(zhì)是需進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)研究事實(shí)上,影響合金廣泛應(yīng)用相同的前面提到低溫變形后的在受約束狀態(tài)下加于臨床的最大障礙就在于對(duì)離子的釋放和對(duì)人體可,熱時(shí)會(huì)產(chǎn)生回復(fù)力事實(shí)上此后若的應(yīng)變?cè)谝欢ǚ赌茉斐傻挠绊憶](méi)有最后定論圍內(nèi)發(fā)生變化,回復(fù)力會(huì)基本保持不變,即表現(xiàn)出超彈性這一特性在某些醫(yī)療應(yīng)用中非常寶貴,例如在矯形腸合金的形狀記憶效應(yīng)和回復(fù)力外科中治療脊柱側(cè)彎通常采用不銹鋼哈氏棒,要求在體形一以狀記憶效應(yīng)是合金的基本特性之一合內(nèi)固定后對(duì)脊柱保持一定的的矯正力,下,一

8、巧天矯正力迅速下降到初值金在馬氏體狀態(tài)低溫狀態(tài)很容易變形將變形后的’但往往安放后合金加熱到馬氏體開(kāi)始消失溫度以上時(shí)合金的左右,此時(shí)需要再