前言

医用金属材料因其具有高强韧性、耐疲劳、易加工成形和临床使用中的高可靠性等优良性能,一直是临床上用量大、范围广的一类生物医用材料。医用金属材料是需要承受较高载荷的骨、齿等硬组织以及介入治疗支架的首选植入材料,大量应用于骨科、齿科、介入治疗等重要医疗领域中的各类植入医疗器械和手术工具,骨折内固定系统、人工关节、人工脊柱、颅骨修复支架和网板、牙种植体、冠脉心血管支架等是其中典型的高端植入医疗器械产品代表。医用金属材料的性能优劣对这些产品的临床使用性能至关重要,甚至会直接影响到医疗效果。在医用金属材料中,目前用量最大和应用范围最广的材料是不锈钢、Ti及钛合金、钴基合金、TiNi形状记忆合金等,在临床应用中占有举足轻重的地位。

我国目前正在大力培育和发展新兴战略产业,包括生物医药等关系到未来环境和人类生活的一些重要领域,在研发适应多发性疾病和新发传染病防治要求的创新药物的同时,应“突破应用面广、需求量大的基本医疗器械关键核心技术”,形成以创新药物研发和先进医疗设备制造为龙头的医药研发产业链,大幅度提升生物医药产业的国际竞争力。我国人口众多,保证广大民众的基本医疗条件和水平是国家目前的基本国策。而在应用面广、需求量大的基本医疗器械制造中,医用金属材料扮演着不可替代的重要角色。因此,大力发展临床使用性能更优的新型医用金属材料,并推动其临床应用,将会产生巨大的社会和经济双重效益。

随着现代医疗技术的不断发展和大众生活质量的普遍提高,以及新型医用高分子、生物陶瓷和医用复合材料等新兴生物医用材料的迅速发展和逐渐进入临床应用,医用金属材料的应用和发展受到了严峻的挑战。近20年中,以进一步提高强韧性、耐蚀性、耐磨性、生物安全性、组织相容性、力学相容性等为设计目标的新型医用金属材料的研究和开发方兴未艾,设计和发展出以低模量钛合金、高氮无镍不锈钢、抗菌金属、生物活性涂层、耐磨涂层、药物涂层等为突出代表的新型医用金属材料及相关表面改性技术,为金属植入器械的发展和应用带来了新的机遇。特别是从本世纪初开始,以镁合金为代表的生物可降解金属材料研究的兴起,为医用金属材料的研究和发展开辟了新的天地,受到了材料工作者和医学工作者的共同关注。近年来,医用金属材料生物功能化创新思想的提出,有望使传统上生物惰性的金属材料发展成为具有一定生物活性的金属材料,为材料的临床应用增加了新的功能。此外,随着金属3D打印制造技术的逐渐成熟,使金属植入器械的个性化制造及随之带来的个性化医疗成为可能。医用金属材料正在向着生物适配性更佳、使用性能更优的方向发展,有望在未来的生物医用材料的临床应用中继续保持着其应有的重要地位。

我国在医用金属材料研究方面已经取得了长足的进步,取得了众多创新研究结果,在国际相关领域具有重要影响力,并为我国相关医疗器械的创新发展提供了新的材料平台。这次《金属学报》筹办以医用金属材料为主题的专刊,聚集了我国在相关领域中做出突出研究工作的15所大学和研究机构的23篇文章,综述和介绍了新型医用金属材料方面的最新研究进展,代表了中国在医用金属材料研究与应用领域中的最高水平。期望这次专刊的出版对推动我国在新型医用金属材料的研究发展与临床应用具有重要影响。

The authors have declared that no competing interests exist.