生物医用材料论文

生物医用材料期末论文

作者：曾子夜（2011222703）

学院：检验医学院

专业：2011级生物技术

一、试述细胞黏附、迁移机制，举例说明其生物学特性。

答：细胞黏附分子(cell adhesion molecules, CAM)

即黏附分子(adhesion molecule,AM)，是介导细胞间或细胞与细胞外基质(extracellular matrix, ECM)间互相接触和结合的分子的统称。

黏附分子以受体-配体结合的形式发挥作用，参与细胞间的识别、细胞的活化和信号转导等多种生物学效应。细胞在体内迁移机制与其分化成熟、表型转换及生物学功能发挥密切相关,粘附分子及其介导的细胞粘附参与了细胞迁移机制,然而迄今尚不完全清楚

参考：

1、《医学免疫学》第5版 人民卫生出社出版 主编 金伯泉 副主编 熊思东

2、《细胞流变学》科学出版社出版 主编 胡金鳞

3、《分子细胞生物学》 第2版 科学出版社出版 主编 韩贻任

二、试论述生物矿化原理，举例说明其生物学意义。

答：生物矿化英文名：biomineralization，是指由生物体通过生物大分子的调控生成无机矿物的过程。与一般矿化最大不同在于有 生物大分子生物体代谢、细胞、有机基质的参与。 是生物形成矿物的作用，是生物在特定的部位，在一定的物理化学条件下，在生物有机物质的控制或影响下，将溶液中的离子转变为固相矿物的作用。生物矿化作用是自然界的一种普遍现象，代表性的典型生物矿物有构成牙齿和骨骼成份的羟基磷灰石Ca10(PO4)6(OH)2 和构成贝壳等成份的CaCO3。通过有机大分子与无机离子在界面处的相互作用，从分子水平控制无机矿物相的析出，使其具有一定的形状、尺寸及取向从而使生物矿物具有特殊的多级结构和组装方式，呈现高力学强度同时具有很好的韧性或特殊光学、磁学等性质。近年来通过有机或高分子模板控制的生物矿化模拟研究受到化学、物理、生物以及材料学等多学科领域研究者的广泛关注。尤其一类率先分别由Meyer等和C&ouml；lfen开发用于生物矿化模拟研究的所谓双亲水性嵌段共聚物(DHBC)在这一领域取得了很大的成功。另一方面，原子转移自由基聚合(ATRP)可以有效、方便地制备活性聚合物和设计高分子结构。ATRP 适用单体范围广，反应条件温和，操作简单，分子设计能力强，通过选用功能性的引发剂，可以极为方便地在聚合物材料中引入端基官能团。甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）是广泛使用的一种重要单体，它有着极好的生物适应性和血液兼容性。

生物矿化有两种形式。一种是生物体代谢产物直接与细胞内、外阳离子形成矿物质，如某些藻类的细胞间文石。另一种是代谢产物在细胞干预下，在胞外基质的指导下形成生物矿物，如牙齿、骨骼中羟基磷灰石的形成。 生物矿化的类型：控制矿化和诱导矿化，生物诱导的矿化主要指生物的生命活动与周围环境相互作用而引起的矿化过程。这种矿化作用由于不在严格的生物细胞控制之下，形成的矿物晶体与无机沉淀矿物类似，该形式在原核生物和真菌中比较常见。生物控制的矿化是指生物在不受外界环境影响的条件下，通过生理调节来控制矿物沉积的过程。

参考：

1、王夔院士的《生物无机化学》（1998）

2、《中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志》

中华骨质疏松和骨矿盐疾病杂志编辑部出版

北京时捷印刷有限公司印刷 （2010年3月20日）

3、百度，http://baike.baidu.com/view/1283467.htm 和 http://zhidao.baidu.com/question/80041655.html

4、《中国药学杂志》由《中国药学杂志》社有限公司出版 （2010年9月）第17期

三、谈谈你对人工骨支架材料的理解。

答：目前，用组织工程骨修复骨缺损的研究，已从取材、体外培养、细胞到支架材料复合体形成等都得到了成功。有人用自体骨髓、珊瑚和rhBMP-2复合物修复兔下颌骨缺损，结果表明：术后3个月，单独珊瑚组及空白对照组缺损未完全修复；珊瑚-骨髓组和珊瑚-rhBMP-2组及单独骨髓组已基本修复了缺损；而骨髓、珊瑚和rhBMP-2复合物组在2个月时缺损即可得到修复。我们用骨基质成骨细胞与松质骨基质复合物自体移植修理工复颅骨缺损的动物实验，也取得了满意的治疗效果。带血管蒂的骨组织工程是将骨细胞种植于预制带管蒂的生物支架材料上，将它作为一种细胞传送装置。我们将一定形状的thBMP-2、胶原、珊瑚复合物植入狗髂骨区预制骨组织瓣，3个月时，复合物已转变成血管化骨组织。组织工程骨的构建又可以分为体内构建和体外构建两种形式，体内构建是将成骨细胞-支架复合物植入体内，修复骨缺损。体外构建则是通过体外组织培养的方法应用水降解支架材料，接种成骨细胞，构建骨组织。体外构建虽然具有一些在体内构建难以实现的优点，但是在传统的静态培养条件下不能建造出厚度大于0.7cm的骨组织。生物反应器和灌注培养系统的先后出现，改善了细胞、组织在体外培养的条件，有助于模拟体内环境、获得营养、排除代谢产物和物质交换，和促进组织工程产品实现商品化。

参考：

1、百度，http://emuch.net/html/201206/1341992.html

2、《北京生物医学工程》（2008年10月）第5期