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生物材料范文1
1．1数据来源
以中国知网(CNKI)的《中国科技成果数据库》为数据源，采用“名称+关键词+成果简介”的组合检索策略，以“生物*医用*金属”、“生物*医用*高分子”、“生物*陶瓷”、“生物*复合材料”、“生物*医学*衍生物”为检索词，对2000－2010年间我国科技成果产出进行检索与数据清洗，得到1772条题录。
1．2方法
使用TDA、Excel2010和Origin等统计与绘图软件为分析工具，从科技成果计量分析的角度，对相关科技成果数量进行数值模拟与计算，研究我国尤其是中国科学院系统生物医学材料科技成果的年度分布、科技成果产出机构分布等，并进行对比分析、描述和数据挖掘等深入研究。
2结果
2．1科技成果产出数量趋势
我国生物医学材料科技成果数量的纵向变化规律，反映了生物医学材料的受关注程度和发展速度。2006－2009年是生物医学材料科技成果的高峰时期，与我国的生物医学材料技术研发投入主要分布在近5年即“十一五”相吻合。中国科学院系统在该领域的发展趋势与全国基本一致。图1我国生物医学材料技术成果产出年度分布
2．2我国科技成果产出内容分析
统计结果表明，生物复合材料在近年发展最为迅猛，从2006年开始取得跨越式发展，至2010年累计取得411项成果;而医用金属(188项)、医用高分子(177项)、生物陶瓷(189项)、生物医学衍生物等材料(209项)的发展速度低于生物复合材料，比较平稳。统计结果显示，从2000－2010年，中国科学院系统生物医学材料科技成果也主要集中在生物复合材料方面，共计62项;其他4种生物医学材料科技成果产出相对较少，分别为生物医学衍生物37项，陶瓷材料31项，医药高分子32项，医用金属材料35项。
2．3科技成果产出地区分布
分析我国主要省市在生物医学工程领域的科技成果产出，有助于挖掘不同地区间研发力量的差异，合理配置资源，进行深入研发。重点对我国北京市、上海市、江苏省等7个省市进行了技术领域构成计量分析，结果发现各主要省市生物复合材料研发成果仍然占据主体，生物医用金属材料科技成果的产出以北京市、天津市与江苏省较多，生物陶瓷技成果的产出以上江苏省与湖北省较多，详见图2。表明这些省市在生物医学工程某些关键材料的研究方面已占据先机。
2．4科技成果产出机构分析
2．4．1生物医用金属材料科技成果产出机构分析
医用金属材料是一类生物医用的金属和合金，是临床应用最广泛的植入材料，主要用于骨和牙等硬组织的修复和替换，心血管和软组织的修复以及人工器官制造中的结构元件［5］。检索结果显示，2000－2010年间共有医用金属材料相关的科技成果278项，大部分科研机构只有零星的成果产出，只有少数机构多年来保持着可观的科技成果产出。科技成果数量排名前3位的机构有中国科学院、南开大学、四川大学，分别完成科研成果36，12，6项;其他科研单位如浙江大学、上海交通大学、清华大学等成果数量达到5项;其他均少于5项。在中国科学院系统，山西煤炭化学研究所(5项)、金属研究所(4项)在医用金属材料上也取得较多科技成果。表明我国各主要机构的生物医用金属材料技术科技成果数量不均衡。
2．4．2生物医用高分子科技成果产出机构分析
医用高分子材料是指在生理环境中使用的高分子材料［6－7］。2000－2010年间共检索出医用高分子材料相关的科技成果263件，科技成果数量排名前5位的是中国科学院、浙江大学、武汉大学、清华大学、江南大学，分别获得科研成果32，8，5，5，5项，其成果数量占相关成果总数的21%;其他单位的成果数量均在5项以下。在中国科学院系统，医用高分子材料科技成果数量排名前3位的是微生物研究所、上海药物研究所、上海有机化学研究所，所获成果数量分别是4，3，3项，这10项科技成果占中国科学院总产出量的31%。
2．4．3生物陶瓷科技成果产出机构分析
生物陶瓷包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶［8］。2000－2010年间共检索到生物陶瓷相关的科技成果323项，多个科研机构在生物陶瓷研究中取得了较好的研究成果，科技成果在5项以上的机构有10个，其中中国科学院、武汉理工大学、清华大学、四川大学、上海交通大学分别完成科研成果33，18，13，11，10项，前5名机构成果数占总成果数的26%。在中国科学院院系统，生物陶瓷科技成果数量最多的有上海硅酸盐研究所、过程工程研究所贡献了20项科技成果，占中国科学院总产出量的65%。
2．4．4生物复合材料科技成果产出机构分析
生物复合材料是由两种或两种以上不同生物相容性优良的材料复合而成的生物医学材料，可以最大限度地模仿人体组织与器官的功能，进而实现组织的修复与再生，是最有发展潜力和应用前景的组织与器官替代和修复材料［9］。2000－2010年间共检索到生物复合材料相关的科技成果582项，可谓成果丰硕。多个科研机构取得了众多成果，成果数量在10项以上的机构有9个，其中中国科学院、清华大学、四川大学、上海交通大学、暨南大学分别获得63，24，18，17，13项，上述前5名机构的成果数占总成果数的23%。在中国科学院系统，生物复合材料科技成果数量排名前5位的是上海硅酸盐研究所(12项)、长春应用化学研究所(8项)、生态环境研究中心(5项)、金属研究所(5项)、兰州化学物理研究所(4项)，总共贡献了20项科技成果，占中国科学院总产出量的55%。
2．4．5生物医学衍生物科技成果产出机构分析
生物衍生材料是经过特殊处理的天然生物组织形成的生物医学材料。由于它具有类似天然组织的构型和功能，在人体组织的修复和替换中具有重要作用，主要用作皮肤掩膜、血液透析膜、人工心脏瓣膜等［10］。2000－2010年间共检索到相关科技成果326项，获得5项以上科技成果的机构10余个。其中排名前5名的是中国科学院、南开大学、中国海洋大学、武汉大学、中国药科大学，分别获得科研成果36，13，9，8，6项，累计成果数占总成果数的23%。中国科学院系统中，成果数量排名前5的是上海有机化学研究所(4项)、长春应用化学研究所(4项)、上海应用物理研究所(4项)、生物物理研究所(3项)、上海原子核研究所(2项)，总共贡献了17项科技成果，占中国科学院总产出的46%。
生物材料范文2
开发实验材料的渠道
实验材料对于实验确实非常重要，但是也有许多实验通常不止一种可以取得良好实验效果的材料，那我们在具体做实验时又该怎么开发呢？是不是按部就班地沿用书本给出的材料就好了？其实不然，这样做会大大降低学生做实验的热情，学生会觉得反正书上都有，就会懒得思考。这不利于培养学生的发散思维，在遇到实验设计方面的练习时也缺乏想象力。其实开发实验材料的渠道很多，只要具备实验效果好，材料易得，成本低，量多，符合各地季节特性，安全可靠等都行。例如在做“渗透作用”实验时，除了课本上用的玻璃纸，半透膜的材料完全可以让学生自己去寻找。哪些材料可以代替膀胱膜同样能取得良好的实验效果呢？也许学生会给出很多答案，如动物膀胱膜、鸡蛋壳膜，洋葱的膜质鳞叶，鱼鳔等，那不妨把这些材料都找出来试一试，学生就会发现自己的想法正确与否。还有观察叶绿体的实验，除了可以用苔藓叶片，黑藻叶，还可以用新鲜蔬菜的叶片。因时制宜，花样繁多，给学生足够的选择权和新鲜感。这样做不仅加深了学生对实验全过程的认识，提高了实验效率，还可以培养学生的动手能力，使学生获得一定的成就感，增加他们学习生物的兴趣和热情。
放手让学生去处理实验材料
选好适宜的实验材料以后，还要进行正确的材料处理。但是在很多具体操作中，为了节省时间，实验材料通常都是老师处理好的，学生只需要拿处理好的材料按既定的方法步骤进行实验。这样做的结果是到实验结束，学生对实验都没有完整的印象，抑制了学生学习的主动性和思考的独立性。而教学新理念下的课堂是以学生为主体的课堂，所以教师可以在处理实验材料时加以引导，让学生积极参与实验过程。大学时，有一个印象深刻的梨果石细胞观察实验：到实验室时，学生们看到的不是研磨好的梨果石细胞而是每人桌上的半个梨。老师说：“你们今天实验的第一步是把面前的梨果肉吃掉，然后取下梨核近处的石细胞进行研磨。”当天的实验一扫平时的肃静气氛，学生不仅更好更快地完成了实验，还记忆深刻。其实中学生物的很多实验材料也可以让学生亲自动手培养和处理。如观察根尖分生区细胞分裂的实验，可以提前几天让学生自己水培一些易于生根的种子，如小麦、玉米等。让种子在学生眼皮下逐渐生根长大，用自己培养出的幼根做实验。而在叶绿体中色素的提取和分离实验中，新鲜菠菜上市的时间和做这个实验的时间不符，学生可以自己选择一些新鲜的绿叶蔬菜，研磨时可以做两次，一次加二氧化硅，一次不加，来比较研磨的充分程度；滤液细线也可以让学生自己去画，滤纸边角剪与不剪对实验结果有什么影响等等。让学生参与到实验的细节中，亲自处理实验材料，既提高了他们的参与热情，也加深了对实验的印象和理解程度。
总之，选择适宜的实验材料和正确处理实验材料是实验成功的基础，也是实验成功的关键所在。而在准确达到实验效果和实验目的的前提下，最大限度地让学生参与进来，通过对实验材料的正确选择和处理来增加学生的实践操作能力和思维发散能力非常重要，而且对源于实验基础上的生物学教学和学习都大有裨益。（本文作者：田芳单位：安徽省怀远县双桥中学）
生物材料范文3
[关键词] 壳聚糖；生物材料；药物释放；敷料
[中图分类号] R318 [文献标识码] A [文章编号] 1674-0742（2013）05（b）-0012-03
壳聚糖最早被发现是在1859年，Rouget[1]通过对甲壳素脱乙酰化而得到，甲壳素广泛存在于昆虫骨骼、虾蟹壳类以及真菌体内。壳聚糖是半合成有机高分子，具有独特的化学结构，因其具有良好的生物相容性、可降解、生物安全性以及低毒性，被广泛的应用于生物医药领域，该文旨在综述壳聚糖在生物组织工程、药物释放载体和医用敷料方面的应用。
1 壳聚糖在生物组织工程方面的应用
最早提出生物组织工程概念是美国科学家langer和Vacanti[2]，并与20世纪90年代初将其定义为研究开发具有修复、替代人体器官组织的生物医用装置的生命科学工程技术。组织工程包括人体的硬组织和软组织，硬组织如骨科、牙齿类，软组织如血管、肝脏器官等。需找一种理想的材料作为生物组织替代物是工程学研究的一个重要课题。做为一种理想的材料，应具备以下几点：①具有良好的生物相容性；②高的生物活性；③一定的强度； ④ 生物可降解性。
尚佳健[3]等人研究壳聚糖作为乳牙活髓切断盖随剂的作用效果，得出的结论是壳聚糖盖髓后牙本质桥的形成早、速度快，且不引起浅表牙髓组织的坏死，有较高的临床应用前景。
羟基磷灰石是骨组织的主要成分，具有良好的生物相容性，但是其脆性较大不易加工，致使不能单独应用于骨组织修复，将其与壳聚糖复合不仅能克服上述缺点，还能增加许多特殊功能，陆钰[4]等人采用共沉淀和粒子沥滤法成功制备了多空羟基磷灰石-壳聚糖支架，植入大鼠股部肌袋模型内，结果显示羟基磷灰石-壳聚糖复合多孔支架具有异位成骨能力。
皮肤软组织的研究一直都是各个国家研究的重点，对此相关的研究报道不甚枚举，例如胶原蛋白、透明质酸、纤维蛋白、聚丙烯酰胺水凝胶等等，但是他们都具有某种缺点，有的组织反应较重、有的降解速度较慢、有的没有生物活性或者没有强度，壳聚糖克服了上述的缺点，成为软组织材料研究的新宠，Yeh[5]等人合成了壳聚糖纤维素培养支架，将其接枝三聚磷酸钠和聚甲基丙烯酸甲酯，最后涂覆明胶和血旺细胞及成纤维细胞，两种细胞都粘附在壳聚糖表面，在24 h后快速增长，表明壳聚糖能够为许多组织提供细胞生长支架。
2 壳聚糖在药物释放方面的应用
注射药物和口服药物其利用率相当低，主要是因为药物在到达病变部位，有效成分被体内其它部位消耗，不仅降低药物的利用率，还有可能对其它部位早成极大的副作用，因此研究高效的缓释材料也是各个国家科研工作者的重点。作为药物缓释材料必须具备以下几点：①具有良好的生物相容性；②可降解性；③无毒无害不致敏；④能够有效包载药物；⑤具有缓释功能，壳聚糖完全具备上述特点，并且壳聚糖含有活性氨基，易于被改性，成为药物缓释材料的主要研究对象，具体工艺见图1。
E. Lee， J[6]等人使用琥珀酸将低分子量壳聚糖与PTX连接起来，制备成微球，通过口服输送。结果显示，使用微球输送PTX比单纯口服PTX具有更好的疗效，通过微球可以避免PTX与胃肠道和肝脏代谢的细胞色素P450的接触，降低了PTX的损耗。
由于壳聚糖是一种亲水性阳离子多糖，通过化学交联壳聚糖骨干上的活性氨基很容易制备成自组装纳米微球（见图2），纳米微球可以再血液中长时间循环，不会吞噬细胞，接枝目标配体，微球可以很容易沉积在指定的病变部位，得到充分的治疗。Kim[8]等人使用乙二醇对壳聚糖改性，使用碳二亚胺将胆汁酸接入乙二醇壳聚糖骨架上，使得壳聚糖具有较强的亲水性。结果发现，乙二醇和胆汁酸对微球的尺寸、电势和外貌具有很大的影响。在水溶液中可以保持1周时间，临界聚集浓度低于低分子量的表面活性剂，动物实验研究表明，该微球在血液中能够长时间循环，将微球载入阿霉素、紫杉醇、多西他赛等抗癌药物治疗肿瘤时，表现出较好的治疗效果和输送能力。
3 壳聚糖在医用敷料方面的应用
伤口愈合是一个非常复杂的工程，涉及到细胞分子、生理和生物过程。在伤口表面立即覆盖敷料是必要的措施，敷料有利于急性、慢性和严重性伤口的修复和愈合，预防感染。壳聚糖不仅满足了伤口敷料所需要具备的条件（见图3），而且在伤口修复方面具有优异的特性，使得很多研究人员将壳聚糖作为人工皮肤的替代物。
Lu[11]等人将壳聚糖膜放入75%的乙醇溶液中过夜灭菌，将灭菌好的壳聚糖膜在紫外线下照射1 h，再放入纳米银溶液中，保持温度为4℃ 12 h，使得Ag与壳聚糖氨基充分结合，得到0.35%W/W纳米银壳聚糖伤口敷料，AFM和SEM证实纳米银稳定的固定在壳聚糖膜表面，无菌和热源性测试表面材料是安全的，将Ag-壳聚糖膜、Ag-磺胺嘧啶和壳聚糖分别放置于深II度创伤的老鼠身上（见图4），结果发现Ag-壳聚糖伤口敷料明显优于Ag-磺胺嘧啶，治愈时间分别是13.51 d、17.45 d和45 d，Ag-壳聚糖能够生成一系列皮脂腺的上皮组织，而Ag-磺胺嘧啶没有生成，在手术后的13 d，Ag在血液中的浓度是正常的5倍，到第45天，肝肾脑中银含量也显著增加，这归功于银离子独特的抗菌活性，研究还证实，纳米银的抗菌活性远高于金属银，术后感染率也是相当的低。
生物材料范文4
毕业实习是大学生大学学习阶段的重要实践环节，它是与今后的职业生活最直接联系的，我们学生在生产实习过程中将完成学习到就业的过渡，因此实习活动是培养技能型人才，实现培养目标的主要途径。它不仅是校内教学的延续，而且是校内教学的总结。可以说，没有生产实习，就没有完整的教育。作为新世纪的大学生，在注重理论知识学习的前提下，首先要提高生产实习管理的质量。生产实习教育教学的成功与否，关系到学校的兴衰及我们的就业前途，也间接地影响到现代化建设。
二、公司概况
这个学期，我们实验室的全体同学在专业老师的带领下，去到了XX市佳宜酶制剂新技术有限公司和位于东丽开发区的“春发”两个公司进行了实习。佳宜酶制剂新技术有限公司拥有国内权威的生物发酵技术专家和高级专业人员，技术力量强、组织结构精、运行效率高。春发公司更是行业中的佼佼者。通过在这两家公司的实习，让我学到了很多书本上学不到，但又对我今后的发展至关重要的很多有用的知识。比如酶制剂的生产流程，如何对香精产品进行检测等等。
我国酶制剂的主要应用领域是食品工业，全世界食品工业用酶约占总量的60％，我国更高达85％以上。酶制剂对我国食品工业的技术进步做出过突出贡献：在啤酒生产中采用淀粉酶的新型辅料液化工艺以及复合酶制剂的应用对提高我国啤酒的产量和质量有重要意义；在玉米深加工领域，采用耐高温淀粉酶和糖化酶的“淀粉喷射液化”技术以及“双酶法”糖化技术全面带动了我国淀粉糖、味精、柠檬酸等生产工艺的改革。近年来，蛋白酶、果胶酶、纤维素酶等在果酒、果汁、调味品、烘焙、肉制品、中药有效成分提取以及多肽保健品生产中的应用也都取得较大的进展。
天津佳宜酶制剂新技术有限公司是以生产酶制剂为主，其产品科技含量高、附加值高。产品主要应用于：白酒酿造、果汁加工、草药提取、生物饲料、烟草、啤酒及纺织等行业，前景广阔。该产品以及添加成本低廉、使用效果显著的优势。
天津春发食品配料有限公司是生产调味香精的专业化大型企业。公司一贯坚持“以人为本”和“技术与质量兴企”，在短短的几年中，迅速发展成为国内调味香精领域的龙头企业。公司采用先进的技术和工艺，成功地实现了香精产品味感上的突破，达到香气与香味的相互协调和补充，使香精产品有了质的飞跃。公司还通过设置驻处办事机构，及时地和顾客沟通，了解需求，形成了集销售和服务于一体的完善的营销体系。目前，“春发”调味香精有200余种产品，畅销全国三十多个省市。“精益求精、永不满足”是春发公司的企业精神，“诚信、求实”是春发公司的经营理念。
三、公司产品及工艺设备
佳宜酶制剂新技术有限公司其主要产品包括果胶酶、纤维素酶、半纤维素酶等工业、食品工业用酶制剂，广泛应用于白酒、啤酒酿造、果汁加工、草药提取、烟草、饲料及纺织等行业。
纤维素酶是一组由纤维素酶、半纤维素酶、果胶酶、淀粉酶等构成的酶系。可有效地降解各类天然纤维素类物质。通过复配技术后被广泛应用于饲料、织物水洗、草药加工、生麻软化、秸秆处理等领域。食品工业级的产品还可用于果蔬汁加工、烟草加工、酿造、白酒、啤酒、营养保健品等行业。具有添加量少、效率高、作用温和、节能、无污染等优点。而复合型精制果胶酶，以果胶酶为主，还含有多聚半乳糖醛酸酶、纤维素酶、半纤维素酶、酸性淀粉酶、蛋白酶等酶种，可有效地分解果汁中的果胶、纤维素、半纤维素淀粉等为单糖或寡糖，在提高营养价值的同时降低果汁的黏度，提高澄清度，以利于工业化加工。该产品在干燥成型时吸附于膨化的植物蛋白，使终端蛋白产品载体不溶解，有效物易浸出且不存留于被加工产品中，不阻塞过滤膜，活力稳定，溶液助悬性强，解决了国内同类产品的相应弊端。
在这次我在实习过程中还了解了大体的酶制剂的生产流程，大约分以下几个步骤:
1．发酵：首先菌种在本地的实验室中进行扩大培养，之后会将菌种接种到大型的发酵罐中进行逐级放大的分批培养，在发酵过程中，微生物被培植在大型不锈钢罐里，加以必须的空气和养分。这些微生物非常特殊，是有诺维信实验室经多年研发得到的。由于是由人工修饰而得到得菌种，所以其对自然环境得适应能力非常查。为了保证完全的无菌，整个发酵过程由计算机自动控制，以保证最适合微生物生长的条件。在发酵罐中生长一段时间后，会产生大量得菌液，这些液体就会通过管道运往下一个车间即提取车间。
2．提取：提取过程的主要目的是从发酵液中分离和纯化酶，需要经过许多过滤和浓缩步骤，包括真空过滤和先进的膜过滤，以保证高效分离和纯化。此过程已经把菌体都过滤掉了，所需要的有效成分都在液相里。对于液体酶，还要通过标化步骤使酶制剂标准化和稳定化。在提取过程中，严格的gmp控制和良好的设备清洁为生产高质量酶制剂产品提供了有力保障。提取过后会生产出液态酶，如果要生产固态酶，则液体会流向下一个造粒车间。
3．造粒：分离、纯化后的液体酶经过最后一道工序—造粒，便成为可自由流动、无粉尘、使用安全、方便的固体颗粒酶。这一诺维信专有技术支持的工艺过程采用多种先进的造粒技术，如混合器造粒和流化床造粒。固体粒状酶制剂主要是应用在洗涤剂的生产过程中。
公文易文秘资源网范文大全公文写作图书评论免费论文全国法规地方法规节日材料工作总结工作计划讲话稿演讲稿部门建设晚会活动党团工作报告汇报汇报体会文秘基础时政热点部门材料行政后勤个人鉴定春发公司公司是国内最早开发生产方便面汤料用调味香精的专业企业。产品有四种剂型（粉末、油状、水状和膏状）、五大系列（牛肉、猪肉、鸡肉、海鲜及蔬菜），其中牛肉、猪肉、鸡肉系列调味香精的主体风味又可分成红烧、炖煮、炸烤三大类。方便面调味香精是以天然畜禽肉、骨、脂肪为原料，经预处理、酶解技术、美拉德反应及调香后形成的肉质感强、有特征风味的产品。为适应餐饮业、家用调味品及膨化食品的调味需求，公司还研制生产了猪肉、鸡肉、牛肉三大类热反应肉粉和以相应的热反应物为基础、经调香后的产品。
春发公司凭借着与美商合资的良好时机，引进新技术、新原料、新观念，广招贤才，加大投入，采用国际先进技术，开展了超临界萃取和微胶囊等基础技术的开发和应用，加强美拉德反应的深入研究和改进，设计安装了反应香基生产线，引进了大型喷雾干燥设备，建成了粉状香精生产线、油质香精生产线和水质香精生产线。
春发公司给我最深刻的印象是作为香精行业的龙头企业，公司时刻注意着要把好质量关，作好模范带头作用。公司有一个食品安全检测实验室以达到了cnas标准，这在同类企业中是绝无仅有的，同时也是公司的立足之本。该实验室分为天平室，样品室，调香室，微生物检测室等多个标准要求严格的实验室。同时每一个从这个实验室通过的样品，都会被留下一部分样品，作到生产的每一步都有据可依，有样可查。这就更加保证了产品的安全度。
四、心得体会
生物材料范文5
生物可降解高分子材料是指在一定的时间和一定的条件下，能被微生物或其分泌物在酶或化学分解作用下发生降解的高分子材料。
生物可降解的机理大致有以下3种方式：生物的细胞增长使物质发生机械性破坏；微生物对聚合物作用产生新的物质；酶的直接作用，即微生物侵蚀高聚物从而导致裂解。一般认为，高分子材料的生物可降解是经过两个过程进行的。首先，微生物向体外分泌水解酶和材料表面结合，通过水解切断高分子链，生成分子量小于500的小分子量的化合物；然后，降解的生成物被微生物摄入人体内，经过种种的代谢路线，合成为微生物体物或转化为微生物活动的能量，最终都转化为水和二氧化碳。
因此，生物可降解并非单一机理，而是一个复杂的生物物理、生物化学协同作用，相互促进的物理化学过程。到目前为止，有关生物可降解的机理尚未完全阐述清楚。除了生物可降解外，高分子材料在机体内的降解还被描述为生物吸收、生物侵蚀及生物劣化等。生物可降解高分子材料的降解除与材料本身性能有关外，还与材料温度、酶、PH值、微生物等外部环境有关。
2、生物可降解高分子材料的类型
按来源，生物可降解高分子材料可分为天然高分子和人工合成高分子两大类。按用途分类，有医用和非医用生物可降解高分子材料两大类。按合成方法可分为如下几种类型。
2.1微生物生产型
通过微生物合成的高分子物质。这类高分子主要有微生物聚酯和微生物多糖，具有生物可降解性，可用于制造不污染环境的生物可降解塑料。如英国ICI公司生产的“Biopol”产品。
2.2合成高分子型
脂肪族聚酯具有较好的生物可降解性。但其熔点低，强度及耐热性差，无法应用。芳香族聚酯(PET)和聚酰胺的熔点较高，强度好，是应用价值很高的工程塑料，但没有生物可降解性。将脂肪族和芳香族聚酯(或聚酰胺)制成一定结构的共聚物，这种共聚物具有良好的性能，又有一定的生物可降解性。
2.3天然高分子型
自然界中存在的纤维素、甲壳素和木质素等均属可降解天然高分子，这些高分子可被微生物完全降解，但因纤维素等存在物理性能上的不足，由其单独制成的薄膜的耐水性、强度均达不到要求，因此，它大多与其它高分子，如由甲壳质制得的脱乙酰基多糖等共混制得
2.4掺合型
在没有生物可降解的高分子材料中，掺混一定量的生物可降解的高分子化合物，使所得产品具有相当程度的生物可降解性，这就制成了掺合型生物可降解高分子材料，但这种材料不能完全生物可降解。
3、生物可降解高分子材料的开发
3.1生物可降解高分子材料开发的传统方法
传统开发生物可降解高分子材料的方法包括天然高分子的改造法、化学合成法和微生物发酵法等。
3.1.1天然高分子的改造法
通过化学修饰和共混等方法，对自然界中存在大量的多糖类高分子，如淀粉、纤维素、甲壳素等能被生物可降解的天然高分子进行改性，可以合成生物可降解高分子材料。此法虽然原料充足，但一般不易成型加工，而且产量小，限制了它们的应用。
3.1.2化学合成法
模拟天然高分子的化学结构，从简单的小分子出发制备分子链上含有酯基、酰胺基、肽基的聚合物，这些高分子化合物结构单元中含有易被生物可降解的化学结构或是在高分子链中嵌入易生物可降解的链段。化学合成法反应条件苛刻，副产品多，工艺复杂，成本较高。
3.1.3微生物发酵法
许多生物能以某些有机物为碳源，通过代谢分泌出聚酯或聚糖类高分子。但利用微生物发酵法合成产物的分离有一定困难，且仍有一些副产品。
3.2生物可降解高分子材料开发的新方法——酶促合成
用酶促法合成生物可降解高分子材料，得益于非水酶学的发展，酶在有机介质中表现出了与其在水溶液中不同的性质，并拥有了催化一些特殊反应的能力，从而显示出了许多水相中所没有的特点。
3.3酶促合成法与化学合成法结合使用
酶促合成法具有高的位置及立体选择性，而化学聚合则能有效的提高聚合物的分子量，因此，为了提高聚合效率，许多研究者已开始用酶促法与化学法联合使用来合成生物可降解高分子材料
4、生物可降解高分子材料的应用
目前生物可降解高分子材料主要有两方面的用途：（1）利用其生物可降解性，解决环境污染问题，以保证人类生存环境的可持续发展。通常，对高聚物材料的处理主要有填埋、焚烧和再回收利用等3种方法，但这几种方法都有其弊端。（2）利用其可降解性，用作生物医用材料。目前，我国一年约生产3000多亿片片剂与控释胶囊剂，其中70%以上是上了包衣的表皮，其中包衣片中有80%以上是传统的糖衣片，而国际上发达国家80%以上使用水溶性高分子材料作薄膜衣片，因此，我国的片剂制造水平与国际先进水平有很大的差距。国外片剂和薄膜衣片多采用羟丙基甲纤维素，羟丙纤维素、丙烯酸树脂、聚乙烯吡咯烷酮、醋酸纤维素、邻苯二甲酸醋酸纤维素、羟甲基纤维素钠、微晶纤维素、羟甲基淀粉钠等。
参考文献：
生物材料范文6
【关键词】生物包装材料；可降解；污染；环保
塑料制品具有不透气、不透水、耐酸碱、质量轻等特点和较高的强度、耐用度以及价格低廉等优点，从而成为包装业使用最为广泛的一种材料[1]。除生产企业外，零售商、农贸市场乃至街头巷尾的快餐摊点莫不以塑料袋、发泡塑料盒作为主要包装物。这些制品约有一半废弃在环境中，一般需要200年才能降解。另一类大量使用的包装材料是纸塑制品，这些纸塑制品使用后也大部分丢弃于环境中，即使在微生物的作用下，也需要80年才能够降解。这种难降解的塑料制品被丢弃于环境中所造成的严重后果是资源的巨大浪费和环境污染。
针对这一现状，科学家们提出了“环境包装”的概念，这种材料既要追求良好的使用性能，又要深刻认识到自然资源的有限性和尽可能降低废弃物排放量，并在材料的提取、制备、使用直到废弃与再生的整个过程中都尽可能地减少对环境的影响，是一种充分考虑到环境、生态和资源等因素的材料。这种材料具有节约资源、减少污染、对生态影响小、可再利用、可降解的特点[2]。
近年来，世界各国相继开发出一些降解塑料、生物材料，对各国包装材料行业的发展起到了很大的推动作用。而降解塑料（主要是在塑料中加入淀粉、纤维素、光敏剂、生物降解剂等添加剂）存在消耗大量粮食、不能消除视觉污染等缺点，而且塑料微料的存在使其在土壤中降解速度较慢，不能及时回收利用[3]。因此，降解塑料的应用前景具有局限性，最有开发潜力的是生物包装材料。
1、生物包装材料的分类
淀粉作为天然高分子物质，来源丰富，价格便宜。在微生物作用下分解为葡萄糖，最后代谢为水和二氧化碳，是一种取之不尽的可再生资源[4]。
天然植物纤维同样也是符合可持发展要求的可再生资源，它是地球上最丰富的碳水化合物。在自然界中可被微生物分解酶降解，作为植物或微生物营养源而被摄取[5]。
甲壳质是甲壳素和壳聚糖的统称[6]，大量存在于低等动物特别是节肢动物（如蟹、虾、昆虫等）的甲壳中，甲壳质纤维是自然惟一带正电荷的阳离子天然纤维。每年全球生物合成的甲壳素高达数百亿吨，产量仅次于天然纤维素，是地球上第二大生物高分子资源[7-8]。
2、生物包装材料的应用
近年来，人们以天然生物材料制作包装原材料，或从天然生物材料中提取制作包装材料的原料，研制新的生物包装材料，这些生物包装材料一经问世，便显示出其强大的生命力。
2.1淀粉基生物包装材料
近年来，改性淀粉的生物降解或可溶性的降解塑料，已成为淀粉基材料研究开发的热点。淀粉基材料可用作油炸快餐食品的包装、一次性食品用袋和纸包装的外层膜等。
淀粉基聚乙烯醇是淀粉基包装材料的典型代表。它在制膜前对淀粉进行处理，也就是在挤压机中进行“无序和塑化”或进行化学改性，加入一定量的增塑剂淀粉，再与聚乙烯醇或聚乙酸内酯共混可得到透明的膜。膜中的淀粉部分会生物降解，剩余部分在堆积过程中降解。淀粉-聚乙烯醇膜有中等阻气性能，机械性能比合成多聚物的膜差一些，可在食品一次性用袋方面代替低密度聚乙烯包装。实验表明，淀粉基材料对微生物的生长没有促进作用，并且包装外的细菌不会透过而进入包装内，说明淀粉基材料具有长期包装的潜力。
玉米是一种美味又有营养的淀粉食物，还被广泛用于制造甜味剂和动物饲料。随着技术的进步，将玉米中的糖分提炼出来，经过发酵、蒸馏、萃取，得到制造塑料和纤维的基础材料，基础材料再被加工成直径只有4.57mm的聚交酯（PLA）细微颗料。最后，这些小颗料被制成包装袋、泡沫塑料或餐具。
2.2纤维素合成材料的应用
纤维素是多羟基葡萄糖聚合物，经过特定的物理和化学改性后具有不同的功能特点，可以粉状、片状、膜状、纤维以及溶液等不同形式出现，它同时具有价廉、可降解和不污染环境等优点。因此，用纤维素开发的功能材料极具灵活性并有广泛的应用。
用纤维素合成的各种生物降解材料，由于其大分子链上有许多羟基，具有较强的反应性能和相互作用性能，因此，这类材料加工工艺比较简单，成本低，加工过程无污染；能够被微生物王全降解；纤维素材料本身无毒，可得到广泛应用。由于纤维素分子间有强氢键，取向度、结晶度高，不溶于一般溶剂，因此不能直接用来制作生物降解材料，必须对其改性。纤维素改性的方法主要有酰化、醚化以及氧化成醛、酮、酸等。
用稻草加工成的稻草板，具有节能、保温、隔热、隔音等功能，透气性好，冲击强度高，且防水和抗震性明显高于传统材料制品；另外，稻草板用作包装材料，其单位质量是同体积纸板材料的1/10，具有明显的优势。
除了稻草外，国内还利用其它草浆为主要原料，开发出一次性餐具专用纸板。采用化学助剂优化应用技术提高草浆质量，保证草浆接近制造餐具纸板的各项物理性能，表面又进行了适合于食品包装的加工处理，使成品具有抗热水、不渗漏、不分层、抗油及热封等功能。
2.3蛋白质膜材料
用植物蛋白质制得的膜尽管不是完全疏水的，但有较好的阻湿性能和阻氧性能，并可挤压成型；其阻氧性受环境湿度影响较大，可在成膜时与脂质复合，提高阻氧稳定性，以应用与提高含油量食品的储藏。
小麦面筋蛋白膜已用来涂布油炸花生和炸鸡，这种膜有合适的阻氧性能，但对二氧化碳却有充分的通透性，适合于需要呼吸作用的新鲜产品，并且对芳香物质透过率是低密度聚乙烯膜的1/10，有利于保存食品风味。
动物来源的蛋白质用于制膜主要用胶原蛋白、乳清蛋白和酪蛋白。胶原蛋白膜是应用较多的可食性蛋白膜，低湿度下阻氧性好，以作为香肠的肠衣广泛使用；乳清蛋白膜可减少氧气的透过，与乙酚单甘油酯复合涂布与冷冻大马哈鱼与焙烤花生上可明显降低其氧化速度，也可将少早餐食品中的水分迁移；酪蛋白与脂肪的复合膜可应用与新鲜蔬菜、干果、冻雨的保藏，能够减少水分迁移和油脂氧化。
2.4甲壳素及壳聚糖复合材料
用甲壳素加工制备的包装材料，有良好的透气性能，吸水保湿性也好。该材料还具有较好的化学稳定性、耐光性、耐药品性、耐油脂性、耐有机溶液性、耐寒性等，其稳定性优于纸张。由于甲壳素来源于生物体结构物质，与人体细胞有很强的亲和性和生物相溶性，可被体内的酶分解而吸收，对人体无毒性和副作用，能有效地保护人体免受自然界的微辐射、重金属离子等对皮肤的侵害，可用于制造纺织品。
通过对甲壳素和壳聚糖进行化学修饰与改性，来制备性能独特的衍生物，已经成为当今世界应用开发的一个重要方面。目前，国际上应用甲壳质及其衍生物制备的海洋生物材料高科技产品不断推出，应用产品已达五百种以上。美国、日本、意大利、挪威、印度和韩国等国相继建立甲壳素壳聚糖生产厂，其中日本和美国是主要生产国家，同时又是主要的消费国。
2.5其它生物包装材料
英国科学家从制作生物聚合物的细菌中，提取了3种能产生塑料的基因，再转移到油菜的植株中，经过一段时期便产生一种聚合物液，再经提炼加工后，便可得到一种油菜塑料。用这种塑料加工制成包装材料或小儿尿布，弃后能自行化解，无污染残物。目前因为从微生物中提取多聚物成本很高而不能广泛使用，如果能通过扩大生产规模、改变工艺来降低成本，这将是一种很具潜力的多聚物。
巴西开发出一种新的环保物质“生物泡沫塑料”，可取代现有泡沫塑料。新物质的70%是由粟米、大豆和蓖麻的油制品提炼而成，而石油成分仅占30%。生物泡沫塑料可用作轻型包装材料，不到两年内化解在大自然中。
在我国，新型生物包装材料的研制也取得了一定的成果。如湖北武汉富拓环保包装材料公司和武汉金丰环保塑料公司，已经掌握了将变质粮食加工成防震减压包装材料的技术，不仅为我国变质粮找到了出路，也成功地探寻了包装材料替代之路。此外，他们还能够将甘蔗渣、麦草和废报纸等加工成金黄色、橘黄色、浅灰色等各种各样的防震减压包装材料。经检验表明，这种材料的性能不比发泡塑料逊色，目前只需在减轻重量方而做进一步研究。
