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1、科技进展认讥云日吐镍钦形状记忆合金在医学中的应用及其进展张倩①②杨大智③郑雁军①中国人,民解放军部队医院特诊科②③大连理工大学材料工程系关键词生物材料形状记忆合金、竹形状记忆合金具有优良的形状记忆效应超弹性以及生物相容性能为医学领域中某些尚未解决的难题提,,目前供独特的解决办法是极有发展潜力的一种生物医用材料针合金的医用研究从年代末开始已经开发出多种,医用产品但有关的医学基础研究却相对落后本文综述了乃合金在医用研究中的最新进展决办法,所以川合金的医学应用受到越来越多学者的注意作为一种新型功能材料,近年来合金的工程、一引言应用研究和基础研究一直在同
2、步发展,合金在医学年美国海军武器实验室汕肠场中应用的基础研究也取得了可喜的进步本文综述了,发现镍钦合金具有形状记忆效应,由此引发合金的功能特性及其在医学中的应用并介绍了了人们对形状记忆现象的广泛关注所谓形状记忆效应合金医用基础研究的最新进展战,是指合金在马氏体状态时发生塑,,性变形后将其加热到马氏体消失温度以上合金可以、二合金的功能特性及其医学自发地恢复变形前的形状目前人们发现的具有形状记忆效应的合金有几十种,如、订飞、、川、应用、、、、、、、、、、、、班位弘苗弘拟囚、、、薛、闪、囚、、、两肠合金的生物相容性、等其中最有应用前景的是合金和部分材料
3、的生物相容性包括组织相容性和血液相容性铜基,,合金近等原子比合金的性能十分优异具有合金的生物相容性研究最早从年代末开始由于良好的形状,,,记忆效应和超弹性可恢复应变高达并合金主要用作承力植入材料所以有关实验主要是,,·能产生约的回复力这是一般材料无法达到的动物体内组织相容性实验和试管内细胞毒性试验〔’幻,因此合金作为一种十分特殊的功能材料受到普遍组织相容性要求植人材料不使生物体组织声生炎症、致重视,、,合金还具有良好的耐腐蚀性和生物相容性癌过敏等反应动物体内试验表明合金植入初期,因此从年代末开始国内外学者在合金的医学会有轻微的发炎反应,几天后炎症
4、消失,一周后在应用方面进行了卓有成效的研究迄今所报道的合合金植人材料周围形成致密纤维结缔组织,与不锈钢、、金在医学中的应用涉及到了骨科口腔科整复领面外植人材料在动物体内所造成的宿主反应基本相同细胞、,科胸外科和妇产科等已开发出的产品有一波形加,毒性试验表明合金具有一定的抑制细胞生长作用、、、压骑缝钉脊柱侧弯哈氏棒股骨头杯框架式尺挠骨内其细胞毒性比不锈钢和丈合金略强,但比纯金属、、、固定器殡骨固定器输卵管夹子宫内避孕器口腔正畸低一般认为合金同常用的金属生物医用材料不锈、、、器止蔚器腔管扩张支架等,,钢钻合金和钦合金相比组织相容性相当或更好是很尽,管
5、合金在医疗领域中有很大的应用潜力但有希望的一种新型生物医用材料是合金的医学应用还远未达到人们所期望的水平,材料的血液相容性多指其抗凝血性有关合金其原因在于合金医用基础研究还不够充分,有些问血液相容性的报道相对较少随着合金医用研究的题并未解决由于合金拥有比目前常用的金属生物不断发展,其应用范围已扩大到心血管病的治疗中,如、,医用材料不锈钢钻合金和钦合金更加优异的综合性合金血管内支架的研究图因此合金的血液相能,可以为医学领域某些尚未解决的难题提供独特的解容性也开始受到人们的重视动物试验表明合金具©1994-2010ChinaAcademicJourn
6、alElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net自然杂志卷期科技进展有一定的致血栓性,血液相容性不太理想,在应用时需要对吊合金表面进行改性,涂覆生物惰性层或活性药合金的超弹性物表面如肝素或前列腺素等抗凝血物质超弹性是合金的另一个基本特性,如图所,合金中含约为在动物实验中检测到了示温度高于时,将拉伸使其应变不超过,微量的游离离子存在于动物体内尽管短期生物相容应力去除后可以完全恢复原状由图可见在,性实验中并没有观察到由此造成的毒副作用但由于的拉伸曲线上有两个平台,在很大
7、的应变变化范围内应的细胞毒性很强,所以合金的长期生物学稳定性还力基本保持不变超弹性和形状记忆效应的物理本质是需进一步的实验研究事实上,影响合金广泛应用相同的前面提到低温变形后的在受约束状态下加于临床的最大障碍就在于对离子的释放和对人体可,热时会产生回复力事实上此后若的应变在一定范能造成的影响没有最后定论围内发生变化,回复力会基本保持不变,即表现出超弹性这一特性在某些医疗应用中非常宝贵,例如在矫形肠合金的形状记忆效应和回复力外科中治疗脊柱侧弯通常采用不锈钢哈氏棒,要求在体形一以状记忆效应是合金的基本特性之一合内固定后对脊柱保持一定的的矫正力,下,一
8、巧天矫正力迅速下降到初值金在马氏体状态低温状态很容易变形将变形后的’但往往安放后合金加热到马氏体开始消失温度以上时合金的左右,此时需要再
