生物醫(yī)用材料表面改性研究-低場核磁技術(shù)

生物醫(yī)用材料是用來對生物體進行診斷、治療、修復(fù)或替換其病損組織、器官或增進其功能的材料。它是研究人工器官和醫(yī)療器械的基礎(chǔ)，已成為當(dāng)代材料學(xué)科的重要分支，尤其是隨著生物技術(shù)的蓬勃發(fā)展和重大突破，生物醫(yī)用材料已成為各國科學(xué)家競相進行研究和開發(fā)的熱點。

生物醫(yī)用材料的分類

生物醫(yī)用材料按用途可分為骨、牙、關(guān)節(jié)、肌腱等骨骼-肌肉系統(tǒng)修復(fù)材料，皮膚、乳房、食道、呼吸道、膀胱等軟組織材料，人工心瓣膜、血管、心血管內(nèi)插管等心血管系統(tǒng)材料，血液凈化膜和分離膜、氣體選擇性透過膜、角膜接觸鏡等醫(yī)用膜材料，組織粘合劑和縫線材料，藥物釋放載體材料，臨床診斷及生物傳感器材料，齒科材料等。生物醫(yī)用材料按按材料在生理環(huán)境中的生物化學(xué)反應(yīng)水平分為惰性生物醫(yī)用材料、活性生物醫(yī)用材料、可降解和吸收的生物醫(yī)用材料。

材料表面改性的新方法和新技術(shù)

還應(yīng)探索表面改性研究以大幅度改善生物醫(yī)用材料與生物體的相容性為目標。生物相容性包括血液相容性和組織相容性，是生物醫(yī)用材料應(yīng)用的基本要求。除了設(shè)計、制各性能優(yōu)異的新材料外，通過對傳統(tǒng)醫(yī)用材料進行表面化學(xué)處理（表面接枝大分子或基團）、表面物理改性（等離子體、離子注人或離子束）和生物改性是有效途徑。材料表面改性的新方法和新技術(shù)是生物材料研究的泳玖性課題。目前流行的一些方法包括等離子體表面改性、離子注入表面改性、表面涂層與薄膜合成、自組裝單分子層、材料的表面修飾等。這個領(lǐng)域已成為生物材料學(xué)科蕞活躍、蕞引人注目和發(fā)展迅速的領(lǐng)域之一。

在實際生產(chǎn)過程中，正確評價表面改性效果，對及時調(diào)整改性劑、工藝與設(shè)備參數(shù)等至關(guān)重要。低場核磁共振技術(shù)可用于生物醫(yī)用材料表面改性研究，特別是懸浮體系的表面特性研究。

低場核磁技術(shù)用于生物醫(yī)用材料表面改性研究的基本原理：

對于潤濕的顆粒體系，顆粒表面會附著一層液相分子，這些液相分子因無機相表面的吸附作用而運動受限。但未與顆粒相接觸的液相分子運動是自由的，液相分子的馳豫時間（relaxation time）與它所處的運動狀態(tài)密切相關(guān)，自由狀態(tài)的液相分子的核磁馳豫時間要比束縛狀態(tài)的液相分子的馳豫時間長得多，顆粒分散性更好的體系吸附溶劑量相對更多，弛豫時間也就更短。因此，可以利用低場核磁共振技術(shù)來測量懸浮液體系的馳豫時間，并計算顆粒的濕潤比表面積（可利用的吸附表面積），進而用來研究顆粒的團聚狀態(tài)、分散性穩(wěn)定性、親和性以及潤濕性等問題。