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生物医用材料研究与开发

生物医用材料研究与开发. 姚康德 , 尹玉姬，周雪琴，成国祥 天津大学高分子材料研究所 天津 300072. 内 容. 生物医用材料产业 生物医用材料开发研究 挑战与机遇. 一、生物医用材料产业. 生物医用材料及其应用 生物医用材料市场发展概况 我国生物医用材料的产业化. 1 、生物医用材料及其应用. 对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。. 诊断. 现代诊断系统. 生物医用材料. 治疗. 先进控制释放系统. 修复、置换、增进 组织器官功能. 通用生物医用材料 组织工程生物医用材料.

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生物医用材料研究与开发

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Presentation Transcript

  1. 生物医用材料研究与开发 姚康德, 尹玉姬，周雪琴，成国祥 天津大学高分子材料研究所 天津 300072

  2. 内 容 • 生物医用材料产业 • 生物医用材料开发研究 • 挑战与机遇

  3. 一、生物医用材料产业 • 生物医用材料及其应用 • 生物医用材料市场发展概况 • 我国生物医用材料的产业化

  4. 1、生物医用材料及其应用 对生物体进行诊断、治疗和置换损坏组织、器官或增进其功能的材料。

  5. 诊断 现代诊断系统 生物医用材料 治疗 先进控制释放系统 修复、置换、增进 组织器官功能 通用生物医用材料 组织工程生物医用材料

  6. 2、生物医用材料市场发展概况

  7. 全球生物医用材料市场

  8. 中国生物医用材料市场 • 我国生物医学材料的生物医学工程产业的市场增长率高达 28％(全球市场增长率20%),居全球之首。 • 我国人工关节 替换年增长率高达30％，远高于美国的4％。 ----------------国家科技部资料

  9. 775万肢残患者和每年新增的300万骨损伤患者 --------需要大量骨修复材料 • 2000万心血管病患者 --------每年需要24万套人工心瓣膜 • 肾衰患者 --------每年需要12万个肾透析器 • ……

  10. 全球生物医用材料细分市场发展 增长率26% 高速增长 市场将达800亿美元 增长率45% 高速增长

  11. 全球释药系统市场（单位：亿美元）

  12. 全球释药系统细分市场 2002年市场情况及预测年增长率 9% 9% 13% 11% 12% 20% 前缘战略咨询公司(FL)市场分析报告

  13. 中国释药市场 • 中国13亿人口, 2002年药品市场达140亿美元，按10%比例估算，其中释药市场为14亿美元。 • 随着人民购买力提高，保健意识增强，今后国内药品市场每年将以5000万美元幅度增加。 • ……

  14. 3、我国生物医用材料的产业化 生物医用材料产业现状: • 我国生物材料和制品所占世界 市场份额不足1.5％； • 产品技术水平处于初级阶段，且产品单一； • 同类产品与国外产品比，基本上属于仿制，自主知识产权较少； • 生物医用材料与制品70-80%要依靠进口； • 产业正处于起步阶段。

  15. 药物控制释放产业现状: • 我国有6,000多家制药企业，但总体上技术资源、资金力量都比不上西方制药企业，其中控制释放系统的企业仅有有限几家。 • 我国企业的研发投入总体很少，无法与国际制药相比。 • 我国的控释制剂以研发为主，产业化商品少，市场上基本为进口药品制剂。

  16. 产业发展方向 • 市场迅猛发展的需求—通用生物医用材料，控制释放系统，组织工程材料； • 加大研发力量，加强学科交叉，发展具有自主知识产权的技术与产品； • 加强产-学-研的结合。

  17. 二、生物医用材料开发研究 • 通用生物医用材料 • 组织工程用生物材料 • 先进控制释放载体材料

  18. 1、通用生物医用材料 • 钛合金系列材料 • 生物陶瓷复合化与生物活性化 • 高分子生物材料仿生化和高性能化 • ……

  19. 人造牙齿

  20. 钛铸造金属

  21. 纳米牙齿

  22. 人工关节 例如： 德国产品 UHMWPE材料 • ISO5834-2 • ASTM F648 • 可用为人工关节、人工骨骼植入人体 • 极低的能耗 • ……

  23. 珊瑚骨修复材料

  24. Interpore Cross International Inc. SynergyTM IQ Low Back System 脊柱修复支架

  25. 人造血管

  26. 心脏起搏器

  27. 人工心脏瓣膜

  28. 代表性通用生物医用材料产品及公司

  29. 2、组织工程用生物材料 组织和器官损伤或缺陷 常规治疗: 移植(人或异种移植) 外科修复 人工假体、机械装置

  30. 组织工程的方法 以天然、合成或半合成的组织和器官进行模仿，赋予其功能。

  31. 组织工程的位置 异体细胞 异体组织 置换外科 重建外科 器官移植 再生医学 合成材料 生体源材料 人工器官 杂化人工器官 (生物) 组织工程 免疫隔离膜 自体细胞 人工细胞外基质 (ECMs) 生长因子载体 组织重建

  32. 组织工程相关材料与技术

  33. 人工皮肤 Integra Silastic ---Epidermal Membrane --- Dermal

  34. 治疗过程 Source: Integra LifeSciences Corporation

  35. Source: Integra LifeSciences Corporation

  36. 双层人工皮肤Apligraf

  37. 组织工程人工骨缺损修复示意图

  38. 代表性组织工程产品及公司

  39. 3、先进控制释放载体材料 药物控制释放目的 使药物在需要时间和时间间隔内对需要剂量释放至所需部位，防止药物失活。

  40. 控制释放的生物活性物质 • 半衰期短、毒副作用大的药物 • 蛋白质和多肽药物 • 基因和疫苗 • ……

  41. 控释药物的剂型与技术 口服 注射制剂 植入制剂 喷雾剂 经皮给药 粘膜贴剂 …… • 缓释技术 • 靶向技术 • 纳米技术 • 智能控制释放 • ……

  42. 口服缓释片剂、胶囊

  43. 植入型药物缓释棒

  44. 靶向纳米微球 细胞表面受体靶向,脂质体抑制肿痛在体内生长 (C.A. Nartchow et al. Targesome Inc., USA)

  45. pH敏感型控释制剂

  46. 被动式经皮贴剂

  47. 代表性药物控释系统及公司

  48. 三、挑战与机遇

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