生物医用高分子材料书后习题Word格式文档下载.docx
- 文档编号:19487012
- 上传时间:2023-01-06
- 格式:DOCX
- 页数:23
- 大小:73.11KB
生物医用高分子材料书后习题Word格式文档下载.docx
《生物医用高分子材料书后习题Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《生物医用高分子材料书后习题Word格式文档下载.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
还应当洗手和消毒
7.医用高分子制品的消毒主要有哪些方法?
P15
(1)消毒剂灭菌:
高效、中效和低效消毒剂三类
(2)辐射灭菌:
主要是用钴-60(铯-137)γ-射线辐射灭菌
(3)医用压力蒸汽灭菌一般不适合医用高分子制品(湿热空气:
115度30min;
121度20min;
126度15min)
8.常用化学消毒剂的类型、特点和原理是什么?
P16
A.环氧乙烷:
常温常压下,为无色气体,可穿透玻璃纸;
液体无色透明,具乙醚气味。
能溶于水、乙醇和乙醚。
具有毒性(皮肤和吸入)
作用原理:
环氧乙烷能与微生物的蛋白质、DNA和RNA发生非特异性烷基化作用,使蛋白质上的羧基、氨基、硫氨基和羟基被烷基化,使蛋白质失去了在基本代谢中需要的反应基,阻碍了细菌蛋白质正常的化学反应和新陈代谢,从而导致微生物的死亡。
(液体浸泡消毒&
气体熏蒸消毒)
B.次氯酸钠:
透明液体,,能完全溶解于水,有氯臭。
纯品为白色或灰绿色结晶,呈碱性。
强氧化剂有强漂白作用。
毒性(皮肤粘膜)
消毒原理:
最主要的作用方式是通过它的水解形成次氯酸,次氯酸再进一步分解形成新生态氧[O],新生态氧的极强氧化性使菌体和病毒上的蛋白质等物质变性,从而致死病源微生物。
(液体浸泡消毒)
其他概念&
问题:
1)高分子:
由许多相同的结构单元,通过共价键重复键接而成,并具有一定力学性能的大分子。
2)单体:
能够进行聚合反应,并构成高分子基本结构组成单元的小分子。
是合成聚合物的原料。
3)重复单元,链节:
高分子链中可重复的最小单位
4)结构单元:
由一种单体分子通过聚合进入重复单元的部分
5)单体单元:
当结构单元与单体相比,除了电子结构变化外,其原子种类和各种原子的个数完全相同时,结构单元又称为单体单元。
(当单体形成聚合物时有小分子生成,单体单元不存在。
)
6)链结构:
即高分子链骨架的儿何形状,大致分线型(可溶可熔)、支链型(可溶可熔)、体型(不溶不熔)。
7)高分子材料制备过程的三个层次:
聚合物合成;
聚合物粒料、粉料或块状料的制备;
聚合物成型加工
8)聚合物的合成:
1 本体聚合
2 溶液聚合
3 悬浮聚合
4 乳液聚合
5 缩聚反应:
官能团间的反应(熔融缩聚、溶液缩聚、界面缩聚、固相缩聚)
第2章生物相容性和安全性评价
1.医用高分子材料的性能有哪些特殊要求?
P20
(1)安全性:
必须无毒或副作用极少
(2)物理、化学和力学性能:
满足医用所需设计和功能的要求
包括力学性质,涂覆和修复技能,导管泵类,电学,光学
(3)适应性:
包括与医疗用品其他材料和与人体各种组织的适应性。
(4)特殊功能:
不同应用领域的要求。
2.人工血管的基本性能要求有哪些?
P22
(1)强度:
持久的强度、可靠的耐降解抗腐蚀性和良好的机械疲劳能力
(2)孔度:
120mmHg压力下,每平方厘米人工血管每分钟漏血量。
(3)顺应性:
压力变化下出现的容积变化,即人工血管管壁随血流压力出现相应的收缩和舒张能力。
3.医用粘合剂结合的机理是什么?
P23
(1)一次结合力:
共价结合,一般是化学结合
(2)二次结合力:
氢键和分子间的相互作用力
(3)三次结合力:
机械的镶嵌
4.什么是扩散通量?
P24
单位时间内垂直通过单位面积的某一组份的物质数量成为扩散通量。
可表示为质量扩散通量和摩尔扩散通量。
5.材料与生物体相互作用的主要类型有哪些?
P27
(1)与血液的相互作用
(2)与蛋白质的相互作用
(3)与细胞的相互作用
(4)与组织的相互作用
6.医用高分子材料在生物体内的变化类型有哪些?
P34
(1)劣化:
性能变差
(2)钙化:
转移性钙化&
营养不良性钙化(血泵)
7.医用高分子材料与生物体的相互作用评价的主要内容是什么?
同第5题
8.生物材料和制品引起机体反应的主要因素是什么?
(1)材料中残留有毒性的低分子物质
(2)材料聚合过程中残留有毒性、刺激性的单体。
(3)材料及制品在灭菌过程中吸附了化学毒剂和高温引发的裂解产物
(4)材料和制品的形状、大小、表面光滑程度
(5)材料的酸碱度
9.简述生物医用高分子材料在体内降解的主要评价方法P49
降解进程
评价技术
表面及颜色变化
光学和电子显微镜
力学性能改变
强度测定
体积变化
组织学观察,X射线透视
生物相容性
组织学观察,临床观察
质量变化
称重
体内吸收过程
细胞生物学
分子量下降
凝胶渗透色谱,黏度
降解产物的排除
放射性标记
10.简述生物医用高分子材料在体内降解的主要机制P50
(1)水解机制
(2)酶解机制:
酶促水解机制、酶促氧化机制
11.影响聚合物降解的主要因素有哪些?
P52
(1)材料因素:
化学结构(起决定作用,聚合物主链的易水解性&
单体的亲水性)、构型、分子量、形状、表面积等
(2)植入部位的环境因素:
提问、pH值、酶、金属离子等
(3)物理因素:
外应力的存在、消毒方式、保存历史等
12.生物医用材料植入体内诱发肿瘤的可能因素有哪些?
P33
(1)与植入材料的外形有明显相关性:
片状易诱发恶性肿瘤
(2)植入材料的填埋方法有关
(3)与植入材料表面的粗糙程度有关
(4)被致癌物污染的材料或生物老化时能释放致癌物质的材料,植入后能诱发。
(5)与植入材料在体内形成的纤维包膜厚度有关
(6)材料中残留的有毒性或有刺激性的小分子物质使局部组织长期受毒或受刺激,可诱发恶性肿瘤。
1)人工器官:
是指暂时或水久性地代替身体某些器官主要功能的人工装置。
①人工肺(氧合器)。
②人工心脏(血泵)③人工肾(血液透析器)
2)吸附:
物质在固体表面上或孔隙溶剂内积聚的现象。
(物理(凝聚现象/vanderWaals吸附)&
化学(相界面上的反应,化学键的形成)--相互作用力不同)
3)凝血过程分为:
内源性凝血途径、外源性凝血途径、共同凝血途径
4)凝血:
血液凝固的实质就是血浆中的可溶性纤维蛋白原变成不可溶的纤维蛋白的过程。
(内源性凝血:
参与凝血的全部因子均来血浆&
外源性凝血:
启动因子为来自组织的组织因子。
5)生物相容性:
在特殊应用中,材料、医用装置,或治疗系统能完成其功能,但又不会在临床上明显地引起宿主的反应。
6)组织相容性:
器官或组织移植时供者与受者相互接受的程度。
如相容则不互相排斥,不相容就会出现排斥反应-免疫应答效应的一种
7)生物材料和医疗器械生物学评价试验特点:
①材料浸提液:
检测材料溶出的残留分子物质毒性。
②直接植入体内进行试验。
③大部分的体内试验是通过外科无菌手术操作方式进行的。
④体外细胞培养观察。
⑤致癌试验。
⑥血液相容性试验。
⑦植入材料观察。
⑧降解试验
8)与血液相互作用的相关测试:
溶血试验、血浆蛋白吸附试验、血小板粘附试验
9)蛋白质含量测定方法:
生物化学法(4+1):
四经典:
定氮法、双缩脲法(Biuret法)、Folin-酚试剂法(Lowry法)和紫外吸收法。
新测定法:
考马斯亮蓝法(Bradford法)
物理法:
放射线同位素标记法
1)固体材料降解速度从分子量下降质量力学性能变化三方面比较
第3章医疗诊断用高分子材料
1.高分子微球制备方法有那两条主要路线?
P58
从已有的高分子成球和从单体开始合成球
高分子成球包括3个:
①乳化-溶剂蒸发法高分子材料的有机溶剂溶液加入水中乳化,通过萃取挥发有机溶剂获得微球
②喷雾干燥法高分子材料溶于挥发剂,喷到热气流,溶解挥发得到固化球
③相分离法高分子材料溶在互不溶解的两种液体中,过滤,冷冻干燥等得球
单体聚合包括5个
①悬浮聚合强力搅拌加分散剂使单体悬浮在水里,油性引发剂引发聚合
②乳液聚合单体在水介质中由乳化剂分散成乳液状态进行聚合
其中细乳液制备步骤:
预乳化,乳化,细乳化
③分散聚合溶于有机溶剂或水的单体通过聚合生成不溶于该溶剂的聚合物,形成胶态稳定的分散体系的聚合方式
其中分散聚合能否顺利进行以及生成微球大小依赖于分散剂的种类和用量
分散剂介质基本原则能溶单体,引发剂,分散剂,不能溶聚合产物
④沉淀聚合和③像,不过是沉淀下来了
⑤种子聚合使颗粒长大,加入新功能基
2.将生物活性物质固定在高分子微球载体上的主要方法是什么?
P63即高分子亲和微球制备方法
(1)吸附法:
范德华力(非化学键结合)不稳定
(2)共价结合法:
共价键活力丧失多
(3)包埋法:
晶格法&
微胶囊法
(4)交联法常用交联剂戊二醛
(即是高分子亲和微球的制备方法)
3.磁性高分子微球按照其结构的不同可以分为几大类?
P68
(1)壳-核结构:
高分子材料为核,磁性材料为壳
(2)核-壳结构:
高分子材料为壳,磁性材料为核
(3)壳-核-壳结构:
中间磁性,内外高分子
4.简述磁性高分子微球的制备的主要方法P69
(1)包埋法该法微球靠范德华,氢键,螯合作用,共价键结合
(2)单体聚合法:
悬浮聚合法、(乳液/细乳液/微乳液)聚合法、分散聚合法。
(3)原位法效果最好
表面功能化方法:
单体共聚法和表面处理法
最常用氨基羧基两种基团
5.医疗诊断用高分子制品有哪些主要类型?
P65
(1)免疫载体
(2)DNA诊断恶性肿瘤
(3)血液检测
6.采用离子交换聚合物的主要特点是什么?
P75
可以有效的消除电活性物质的干扰,从而提高传感器的测定精度。
7.葡萄糖生物传感器的主要机制是什么?
葡萄糖传感器主要基于葡萄糖氧化酶(GOD)催化葡萄糖氧化生成葡萄糖酸和过氧化氢的化学反应。
酶层:
电极:
1)高分子微球:
是指直径在纳米级至微米级形状为球形或者为其他几何形状的高分子材料或高分子复合材料。
2)磁性高分子微球:
是指通过适当的方法使有机高分子与无机磁性物质结合起来形成具有一定磁性及特殊结构的微球。
3)微球优点:
①体积小,反应快,检测灵敏②比表面积大,易于吸附,解析,光散射好③能稳定分散④易控制成单分散性,保证了检测结果的可靠性⑤生物相容性良好⑥易于表面化学改性⑦易于分离和提纯
4)相分离法:
将高分子材料溶解在互不相溶的两种液体中,利用材料在两种溶液溶解性能的不同制备微球。
再采用过滤、冷冻干燥等方法得到微球。
5)高分子材料在诊断生物传感器中的应用:
葡萄糖传感器、尿酸生物传感器、功能生物传感器、DNA传感器
6)生物活性物质的固化载体材料:
惰性高分子材料光交联,伽马射线
天然高分子材料
导电高分子材料:
聚苯胺,聚噻吩,聚吡咯
离子交换聚合物材料:
eastman-AQ,Nafion
水凝胶
高分子复合物
7)生物传感器:
利用生物要素与物理化学检测要素结合在一起对被分析物进行检测的装置。
包括生物识别元件(感受器)、信号转换器(换能器)和信号检测元件(检测器)√
起固定生物活性物质的作用
第4章药物缓释和控释用高分子材料
1.药物缓释制剂和控释制剂的差异是什么?
P82
缓释制剂:
指用药后能在较长时间内持续缓慢释放药物以达到长效作用的一类制剂。
(一般为一级释药过程--缓慢地非恒速释放,给药频率↓)
控释制剂:
指药物在预定时间内,以预定速度恒定释放,使血浓长时间恒定维持在有效浓度范围的制剂。
(狭义上零级或接近零级速度--缓慢地恒速或接近恒速释放,给药频率↓、血浓平稳)
缓释为恒速,控释为非恒速
2.缓释、控释制剂的优点P82(定速、定位、定时)
(1)减少给药次数,改善患者的顺应性
(2)使血药浓度平稳,避免峰谷现象,有利于降低药物的毒副作用,增加药物治疗的稳定性和安全性
(3)减少用药的总量,用较少的剂量达到最大的药效。
另有避免胃肠道刺激、避免夜间给药的优点
3.缓、控释制剂释药的主要原理是什么?
P84具体内容最好看下课本
(1)溶出原理
(2)扩散原理
(3)溶蚀与扩散、溶出结合
(4)渗透压原理
(5)离子交换作用
4.缓、控释制剂设计师应考虑的主要影响因素有哪些?
P87
(1)理化因素:
①剂量大小;
②pKa、解离度和水溶性;
③分配系数;
④稳定性;
(2)生物因素:
①生物半衰期;
②吸收;
③代谢
5.缓、控释制剂的主要类型有几种?
P88
(1)贮库型(膜控制型):
丸芯+控释膜衣
大孔膜缓、控释系统;
微孔膜和控释系统;
致密膜缓、控释系统;
肠溶性膜控释系统
(2)骨架型(基质型):
不溶性骨架缓、控释系统;
亲水凝胶骨架缓、控释系统;
生物溶蚀性缓、控释系统
(3)渗透泵性控释制剂:
单室渗透泵片系统;
双室渗透泵片系统(带可(不可)扩展渗透室)
(4)微囊和微粒型控释制剂
6.结肠定位给药、释药系统的主要原理是什么?
P96
(1)时间控释型:
药物经口服吸收后依次经胃、小肠到达结肠所需时间约6h(时滞),选用合适的高分子材料,利用控释技术是药物在胃、小肠不释放,到达结肠部位后开始释放,从而达到结肠定位给药的目的。
(2)pH控释型:
利用消化道内不同部位pH值的差异所设计的给药系统,应用pH敏感型材料,阻止药物在位的酸性环境中释放,确保药物在碱性环境中释放。
(3)时控和pH依赖结合型的给药系统
7.高分子材料制备缓、控释制剂的主要目的是什么?
P98
(1)为了使药物以最小的剂量在特定部位产生治疗药效
(2)优化药物释放速率以提高药效,降低毒副作用。
8.举行说明天然高分子药用材料
无毒,稳定,成膜性好,廉价易得
(1)丝素蛋白:
来源于蚕丝的天然高分子蛋白质
(2)白蛋白(血清蛋白):
分子较小、呈球状,能溶于水的蛋白质
(3)淀粉:
由葡萄糖构成的天然高分子。
(4)甲壳素和壳聚糖
(5)胶原与明胶:
胶原,最重要的天然壳降解的生物医用材料之一。
1)溶出原理:
药物的释放受溶出速度的限制,溶出速度慢的药物显示缓释性质。
据Noyes-Whitney溶出速度公式,通过减小药物的溶解度,增大药物的粒径,以降低药物的溶出速度,达到长效作用。
2)扩散原理:
以扩散为主的缓、控释制剂,药物首先溶解成溶液后再从制剂中扩散出来进入体液,其释药受扩散速率的控制。
3)微囊:
将固态或液态药物(通称囊心物)包裹在高分子材料(囊材)中形成直径1-5000μm的微小囊状物
4)口服结肠定位给药系统:
口服后,在胃及小肠内不释放,只有到达结肠部位才定位释放药物的一种新型药物控释系统,是一种定位在结肠释药的制剂。
5)增塑剂:
使聚合物的塑性增加,内增塑和外增塑。
6)靶向给药系统(靶向制剂):
是借助载体、配体或抗体将药物通过局部给药、胃肠道或全身血液循环而选择性地浓集于靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构的制剂。
7)溶出原理制药方法:
①制成溶解度小的盐或酯;
②与高分子化合物生成难溶性盐;
③控制粒子大小、药物的表面积减小,溶出速度减慢;
④将药物包藏于溶蚀性骨架中;
⑤将药物包藏于亲水性胶体物质中
8)扩散原理制药方法:
①包衣:
将药物小丸或片剂用阻滞材料包衣;
②制成微囊;
③制成不溶性骨架片剂:
④增加粘度以减少扩散速度;
⑤制成植入剂;
⑥制成乳剂;
⑦制成药树脂
9)亲水凝胶骨架缓、控释制剂:
骨架材料:
亲水性高分子;
药物释放:
扩散+溶蚀;
特点:
骨架完全溶解,药物全部释放,生物利用度高。
10)生物溶蚀性骨架缓、控释制剂:
骨架材料多为不溶解但可溶蚀的脂肪和蜡质材料,口服后,固体脂肪或蜡在体液中逐渐溶蚀,药物从骨架中释放,通过孔道扩散与蚀解控制释放。
释放速度取决于骨架材料的用量及其溶蚀性。
11)渗透泵型控释制剂:
利用渗透压原理设计,主要由药物、半透膜材料、渗透压活性物质和助推剂组成,能均匀恒速释放药物的控释制剂。
(零级释药)(片芯+包衣膜)
12)片芯:
药物+渗透压活性物质(即渗透压促进剂)+推动剂+其他
13)微囊的释药机制:
透过囊壁扩散释放药物;
随着囊壁的溶解释放药物;
随着囊壁的消化降解释放药物。
14)结肠定位给药系统优点:
提高大分子药物如口服给药后的生物利用度;
提高结肠局部药物浓度,提高药效,有利于治疗结肠局部病变和一些特殊疾病;
结肠释药研究与时间有密切相关性;
结肠给药可避免首过效应。
15)硅橡胶:
世界上首次作为药物控释载体的聚合物。
可降解
16)被动靶向制剂:
是采用脂质、类脂质、蛋白质、生物材料等作为载体材料,将药物包裹或嵌入其中制成各种类型的、可被不同器官(组织、细胞)阻留或摄取的胶体或混悬微粒制剂。
17)主动靶向:
是指表面经修饰后的药物微粒给药系统,不被单核吞噬系统识别。
是用修饰的药物载体作为“导弹”,将药物定向地运送到靶区浓集发挥药效的制剂。
18)p110卡波姆代表材料!
一种聚丙烯酸树脂
19)知道有肠溶包衣材料
第5章血液净化用高分子材料
1.血液净化的主要方式和类型是什么?
P125
(1)人工肾技术:
血液透析(HD)、血液滤过(HF)、血液透析滤过(HDF)、人工炭肾或血液灌流
(2)血浆分离技术:
血浆分离(一级分离)、血浆成分分离(二级分离)
(3)人工肺技术:
氧合器
(4)人工肝辅助装置:
或人工肝支持系统
(5)其他血液净化技术:
吸附分离
2.简述血液透析的基本原理和特点P131
透析是指溶质从半透膜的一侧透过膜至另一侧的过程。
人体内的代谢产物、药物、外源性毒物,只要原子量或分子量大小适当,就能通过透析清除出体外。
基本原理:
扩散(弥散)和对流(超滤)
扩散(弥散):
血液中溶质通过半透膜,从高浓度溶液向低浓度溶液侧运动。
弥散传质是溶质与溶剂的分子热运动的结果
对流(超滤):
溶剂从压力高的一侧通过半透膜向压力低的一侧移动,溶质也随之通过半透膜。
它的传质推动并非是浓度差,而是力学强度的差别,如压力差。
特点:
能有效除去低分子毒物(尿素、肌酐等),对清除因肾衰所产生的有害物质和纠正水电解质酸碱失衡有较好的效果,广泛用于肾衰竭的治疗。
3.简述血液滤过的基本原理和特点P143
血液滤过:
模拟肾小球清除溶质原理,主要通过对流方式缓慢、可持续清除毒物,长时间维持内环境稳定.
血液滤过技术:
通过机器(泵)或病人自身的血压,使血液流经体外回路中的一个滤器,在滤过压的作用下,滤出大量液体和溶质,即超滤液,同时,补充与血浆液体成分相似的电解质溶液,即置换液,达到血液净化的目的
对中分子量物质的清除有极高的效率,但去低分子效率不高。
适用于休克或血压不稳定的中毒患者/重症感染患者/肾衰患者等
血液动力学特点血液动力学稳定,血压稳定,总末梢血管阻力增加,血浆去甲肾上腺素水平升高,脉搏稳定,co下降
4.简述膜式血浆分离的主要原理和特点P156
常规膜血浆交换技术:
与血浆透析及血液滤过相似,血液从血管通路流出经膜式滤过器,使血浆从血液分离,弃去致病血浆,将正常蛋白溶液(一般是4g/dL的白蛋白)按与膜滤器滤过血浆时相同的速度输入病人体内。
双重膜血浆交换技术:
两种膜滤器。
第一个滤器为血浆分离器(血浆一级分离器):
把血细胞和血浆分离开来,相当于离心分离的常规血浆分离,基本原理是筛分;
第二个滤器为血浆成分分离器(血浆二级分离器),对分离出的血浆再次分离,去除血浆中致病物质。
减少了血浆交换中所需补充的大量正常血浆或血浆替代液,以及其带来的传染的危险。
用于治疗某些难于对付的血液和免疫性疾病。
5.理想的血液净化用高分子材料的特性是什么?
P126
(1)弥散对流特性:
对小分子物质有高度弥散性,选择性渗透中分子物质及分子量较大的特殊毒性物质
(2)血液相容性:
不凝血,不激活补体,对血细胞无害等
(3)粘附蛋白特性:
选择性粘附
(4)物理性质:
稳定,有一定的顺应性
5.理想透析器的条件是什么?
P133
(1)对小分子和中分子有较高清除率,膜孔径在一定范围
(2)适当范围的超滤率。
超滤系数5-50mL/(m2•h•mmHg)
(3)残留血量小,有较好的反冲作用,主要针对复用而言
(4)高度可靠性
(5)无毒
(6)复用性好
(7)价格便宜
(8)从半透膜不丢失人体必需的物质,主要是白蛋白。
6.影响清除率的主要因素有哪些?
P136
(1)溶质分子量:
清除率与溶质分子量成反比
(2)膜的结构:
孔径(正相关但会损失)、厚度(反相关)、膜面积(正相关)
(3)血液流量:
近似正比
(4)透析液流量:
正相关
(5)其他:
血液粘稠度、溶质浓度、温度、超滤压等
7.目前血液透析液主要有哪两种?
透析液的基本成分是哪些?
P140
目前主要是醋酸盐和碳酸氢盐透析液两种
基本成分:
①钠;
②钾;
③钙;
④镁;
⑤氯;
⑥碱剂;
⑦葡萄糖
8.血液透析中使用的抗凝剂有哪些?
(1)肝素:
抗凝血和清除甘油三酯
(2)低分子量肝素
(3)局部枸橼酸抗凝:
降低血钙抗凝
9.血液滤过膜与透析膜比较有哪些特点?
滤过膜:
中分子,对流
透析膜:
小分子,扩散
10.简述血液灌流原理P147
吸附。
让溶解在血液中的物质,如某些代谢产物、外源性药物和毒物,吸附到具有丰富表面积的固态物质上,从而清除血液中的毒物。
最常用的吸附材料是活性炭和树脂。
11.血液灌流常用材料及其特点是什么?
P147
(1)活性炭:
碳质吸附剂的总称,是一种多孔性高比表面积吸
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 生物 医用 高分子材料 书后 习题