
2020-2025年中国液压气动设备行业供需分析及发展前景研究报告
生物金属材料一般指植入金属材料,比如对人体(或动物体)以修复器官和恢复功能用的金属材料。该材料通常用作人体硬组织如牙齿、骨、关节等和软组织如心脏瓣膜、脑膜、腹膜、人工器官等。骨骼肌在人体运动和呼吸中起着重要的作用,大量的肌肉损伤和相关疾病会导致骨骼肌无法实现修复和再生,最终会导致肌肉功能的丧失。目前基于药物和细胞的技术在肌肉修复方面存在各种局限性,研发新的生物医学工程技术和组织再生生物材料对于骨骼肌再生和功能重建具有重要的学术意义和应用价值。生物金属材料是目前应用最广泛的承力植入材料,其来源于金属或者合金,具有很高的机械强度和抗疲劳性能、良好的力学性能和优秀的抗生理腐蚀性和生物相容性。
目前在临床应用的医用金属多为惰性材料,包括不锈钢、钴基合金和钛基合金等。随着医学观念的逐渐转变,人们期待植入材料是暂时性地存在于体内,随着组织修复进程,植入材料在完成其力学和生物学功能后,逐渐降解并且其降解产物被人体吸收。由于人体中含有众多微量金属元素,起到多种有益的生物医学功能,因此可以通过适量的合金化,将具有特定生物功能的金属元素添加到现有医用金属材料中,从而可以通过材料在人体环境中不可避免的生物腐蚀,来持续和微量释放具有生物功能的特定金属元素,在不损害材料其它性能的前提下,发挥出特定的生物医学功能。
2016年出台的《“十三五”科技创新规划》第五章“构建具有国际竞争力的现代产业技术体系”中明确指出要大力发展新材料技术和先进高效生物技术。在生物医用材料方向,指出以组织替代、功能修复、智能调控为方向,加快3D生物打印、材料表面生物功能化及改性、新一代生物材料检验评价方法等关键技术突破,重点布局可组织诱导生物医用材料、组织工程产品、新一代植介入医疗器械、人工器官等重大战略性产品,提升医用级基础原材料的标准,构建新一代生物医用材料产品创新链,提升生物医用材料产业竞争力。
在国家科技政策和计划资助下,我国生物医用材料已取得了长足进步,生物医用材料目前在医学领域的应用和研究热点主要集中在骨科仿骨植入体(包括创伤类产品、脊柱类产品、人工关节产品、运动医学类产品、神经外科产品等)、植入和介入器械(包括人工心脏、心脏瓣膜、起搏器、封堵器、支架、介入导管和导丝、人工血管等)、金属和陶瓷等高分子材料(包括种植牙、义齿、3D打印、口腔修复等)、组织工程和再生医学(包括器官移植、人工器官、杂化人工器官和组织重建等)、高新技术和矫形领域。
2019年初,外国科学家开发了一种新技术,一种可以使用3D打印技术创建复杂的纳米级金属结构。这种技术将可以用于各种各样的应用中,例如在微小的计算机芯片上创建3-D逻辑电路,又例如制造工程超轻型飞机组件,这种工艺能创建具有不同特性的各类新型纳米材料。随着纳米级3D打印技术的出现和发展,纳米金属粉末占据了打印粉末市场的主要位置。先进的纳米结构粉末对超细的晶体结构要求高,纳米结构粉末可以显著改善打印成品的物理化学力学性能,这些性能的提升将进一步拓宽其在生物医学领域的应用。
今后20~30年内,生物医用金属材料仍将是生物医学工程产业的基础和临床应用的主体,而表面改性会发挥越来越重要的作用,为再生医学提供可诱导组织或器官再生或重建则是其发展的趋势。各种新材料、新技术在不断改进材料性能的同时,也将拓宽生物医用金属材料的应用领域。
《中国制造2025》,将生物医药及高性能医疗器械作为战略产业发展方向,重点发展全降解血管支架等高值医用耗材、诱导多能干细胞等新技术的突破和应用。《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》(国发[2016]67号),提出要加快组织器官修复和替代材料及植(介)入医疗器械产品创新和产业化。《“十三五”生物产业发展规划》(发改高技[2016]2665号),提出要推动植(介)入产品创新发展,推动生物技术与材料技术的融合等。我国陆续出台的产业发展政策为生物再生材料行业发展营造了良好的外部环境。生物医用材料是材料技术、生物技术、临床医学相互渗透和延伸的产物,而生物再生材料是生物医用材料的前沿领域,在我国产业政策的大力支持下具有广阔的发展前景,并逐步发展成为国民经济结构中蓬勃发展的朝阳产业。
生物金属材料也被称为外科植入金属材料,主要用于诊断、治疗,以及替换人体中的组织或增进其功能。近20年来,虽然金属医用材料相对于高分子材料、复合材料以及杂化和衍生材料等生物医用材料的发展缓慢,但其具有高的强度、良好的韧性及抗弯曲疲劳强度、优异的加工性能等许多其它几类医用材料不可替代的优良性能,是临床应用中最广泛的承力植入材料。尤其随着金属3D打印技术的发展,金属医用材料得到了更广泛的应用,最重要的应用有:骨折内固定板、螺钉、人工关节和牙根种植体等。
镁合金在医学中也是十分抢手的,由于其具有良好的可吸收性和生物相容性,具有可控的腐蚀速率,能促进成骨,并可在骨愈合后自行降解消失等特点,被誉为“革命性的金属生物材料”。可降解金属不仅成为生物医用金属材料领域最热、最活跃的研究方向,也成为国际生物材料学术界普遍接受的一个新的学术分支。
纳米贵金属生物材料因其独特的物理化学性质和功能,在药物递送、生物成像、疾病治疗等领域具有重要的应用。
未来金属医用材料的种类有待进一步扩展,使用成本有待进一步降低。虽然在过去的几十年中,金属医用材料已经得到了很快的发展,然而在临床上使用的仍然是有限的几种。因此,研究开发高耐蚀性、高耐磨性、高疲劳强度和高韧性生体合金依然重要。
生物金属材料种类多,常见的应用有不锈钢、钴基合金、钛合金、形状记忆合金、贵金属等,主要用于骨科、口腔科、心血管科、耳鼻科、颅脑外科及手术器械等,软组织或部份器官及功能的修复,相关应用产品有人工关节、骨折固定器、血管支架等。
生物金属材料的应用范围也有增加趋势,从常见的人工关节、骨固定器材、人工牙根、血管支架等,扩大至人工耳蜗、人造颅骨、人工心脏、人工心脏瓣膜等生物医用金属材料的应用。
中研普华研究院医用金属材料行业报告依据全国及海外多种相关报纸杂志的基础信息等公布和提供的大量资料和数据,客观、多角度地对市场进行了分析研究。报告在总结中国医用金属材料行业发展历程的基础上,结合新时期的各方面因素,对行业的发展趋势给予了细致和审慎的预测论证。未来医用金属材料行业将如何发展?请关注中研普华研究院报告《2020-2025年中国生物金属材料行业深度分析与投资发展趋势预测报告》

2020-2025年中国液压气动设备行业供需分析及发展前景研究报告