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材料（主要是药物）来治病；包括用天然材料来修复人体的创伤。
例如；公元前3500年；古埃及人用棉花纤维、马鬃等缝合伤口；墨西哥印第安人用木片修补受伤的颅骨。公元前2500年中国的墓葬中发现有假牙、假鼻、假耳。1588年；人们用黄金板修颚骨；1755年；用金属在体内固定骨折；1809年；有人用黄金修复缺损的牙齿；1851年；发明了天然橡胶的硫化方法后；采用硬胶木制作人工牙托和颚骨。
最近几十年来；生物医学材料和人工器官的研究才有了较大的进步；在很大程序上应归功于高分子材料科学和工业的发展。1936年发明了有机玻璃很快就用于制作假牙和补牙；1943年；赛璐珞薄膜开始用于血液透析；1950年开始用有机玻璃做人工股骨头。50年代；有机硅聚合物开始应用于医学；对人工器官的研究起了促进作用。特别是60年代以后；具有各种特殊功能的高分子材料不断研制出来；一部分从事高分子科学的人员也把研究方向转向生物医学高分子材料方面。在经济发达国家；用高分子材料制造医疗用品已十分普遍。1976年美国医用塑料的消耗量占当年塑料消耗量的4。4％；达53。6万吨。同年；日本用于医疗一次性使用的塑料制品达一万吨。现在；除了大脑之外；几乎所有的人工器官都在进行研究；有些已经作为商品出售。仅美
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国和欧洲；每年用于人体自然缺陷和损伤的修复植入材料就有四五百万件；每年有上百万病人在用人工器官。全世界有六万人靠人工肾维持生命；美国和德国每百万居民中有超过500人的心脏病患者要植入心脏起搏器。在美国；每年有3。5万人安装人工心脏瓣膜；有18万人植入人工血管；有12万人安装人工髋关节；有10万人注射有机硅隆胸美容。人工器官和以高分子材料为主的生物医学材料已开始成为一个新兴的工业。
人工肺人工肺又名氧合器或气体交换器；是一种代替人体肺脏排出二氧化碳；摄取氧气；进行气体交换的人工器官。以往仅应用于心脏手术的体外循环；需和血泵配合称为人工心肺机。70年代初；已将人工肺作为一个单独的人工器官进行研究。因它可以不用血泵而进行部分呼吸支持；并且有植入性人工肺的实验报告。
目前；用于心脏手术的人工肺大部分采用一次使用的附有热交换装置的鼓泡式人工肺。这种人工肺已趋成熟；在国内外得到广泛的应用。
早在1882年Schroder首次提出在体外静脉血内通入氧气使血液氧合的设想以后；Bayliss、clark分别采用转碟和鼓泡的方式使血液得到氧合；从实践上证实该设想是切实可行的。1953年Gibbon首次采用静立垂屏式人工肺进行体外循环；成功地开展了心房间隔缺损的修补手术；建立了现代人工心肺和体外循环的概念。此后各种类型的人工肺相继问世。随着高分子化学的飞速发展；为研制膜式人工肺提供了大量可选用的膜材料和新技术。1960年Kolobow用硅胶为原料试制出膜式人工肺；具有较高的气体转输功能；适宜于长期体内循环。而后；又有不少学者从血液动力学角度进行研究；以期获得符合生理性能、功效更佳的人工肺。
目前人工肺基本上可分为四种：静立转屏式、转碟式、鼓泡式和膜式。
人工心脏人工心脏是在解剖学、生理学上代替人体因重症丧失功能不可修复的自然心脏的一种人工脏器。
人工心脏分为辅助人工心脏和完全人工心脏。辅助人工心脏有左心室辅助、右心室辅助和双心室辅助；以辅助时间的长短又分为一时性辅助（二周以内）及永久性辅助（二年）两种。完全人工心脏包括一时性完全人工心脏、以辅助等待心脏移植及永久性完全人工心脏。
要想制成像自然心脏那样精确的组织结构、完全模拟其功能的人工正脏是极不容易的；需要医学、生物物理学、工程学、电子学等多学科的综合应用及相当长时期的研究。
从广义及泵功能这一角度考虑、人工心脏研究可以回溯到体外循环的动脉泵开始；即1953年Gibbons将体外循环应用于临床。心肺机利用滚筒泵挤压泵管将血泵出；尤如自然的搏血功能进行体外循环。而人工心脏这个血液泵恰是受此启发而开始研究的。1957年美国KOlff和Akutsn将聚乙烯基盐制成的人工心脏植于人体内生存一个半小时；以此为开端展开了世界性人工心脏研究。1958年日本及前联邦德国均设立了专门研究中心。1964年KOlff利用人工心脏使小牛生存24小时。1966年DcBakey将人工心脏用于瓣膜置换病例；辅助数小时。1968年开始临床研究；1969年动物实验生存记录为40天。同年Cooley进行了第一个临床病例植入一时性完全人工心脏后因合并症死亡。1970年Nose等的动物实验生存100天。1973年以后；动物实验成活率迅速上升：1976年Kolff试验牛成活89天、122天；1980年度美和彦试验山羊生存232天、242天、288天；1982年12月1日美国盐湖城犹他
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大学医学中心人工心脏研究小组为一患者植入完全人工心脏使其存活卫112天。世界上虽已进行了几例完全人工心脏临床应用；但目前人工心脏仍处于动物试验为主的研究阶段。但已有的临床应用表明；完全人工心脏能代替自然心脏功能；用其较长维持循环是可行的；其前景是乐观的。
人工血管1950年以来；由于高分子化学的发达；促进了合成高分子材料的研制；因此；在50年代末；60年代初；采用高分子合成纤维编织人工血管；经实验研究而用于临床；到目前为止；世界各国已普遍采用。
目前用机器编织的人工血管有两种；一种是平织；又称机织；另一种是针织；又称线圈编织。最初的材料为尼龙；后因其稳定性差；在机体内易被破坏；缺点很多而被废弃。目前普遍采用的人工血管材料为涤纶及聚四氟乙烯；大多数使用的是针织人工血管。1960年以后；国际市场上出售无缝带有皱纹加工的人工血管。最受欢迎的是DeBakey的涤纶针织人工血管及Edwards的聚四氟乙烯人工血管。
人工血液近年来由于外科手术日益进步；因而输血用血液也愈感不足；迫切需要研制代用品。
血液由有形成分及无形成分组成；其主要生理功能是携氧、运输氧和营养物质；清除二氧化碳和代谢产物以及免疫防御等。多年来曾研究了血浆、血浆成分的制品及各种血细胞悬液；以期合理而节约地使用血液。其后又研制了许多种血浆代用品；目前广泛使用的有右旋糖酐、明胶代血浆和羟乙基淀粉。它们都是胶体溶液；其扩充血浆容量的效果显著；但均不具备血液气体交换的主要功能。
输血时配血费时又易发生错型；此外由于输血而传播肝炎及爱滋病的危险也无法妥善解决；故而有待研制出既可携带又无毒害的人工血液；这对平时和战时的医疗来说都是极为重要的课题。
近几十年来；世界各国在人工血液方面做了不少研究工作。这里仅以氟化碳乳剂人工血液加以介绍。
1966年Clark等发现；美国3M公司所制全氟碳化合物、对氧的溶解度约为水的20倍；携氧能力为血红蛋白的数倍；在氟碳化物F×80中给以一个大气压的氧；小鼠得以生存。
1967年Sloviter等以白蛋白为稳定剂的全氟碳化合物乳剂对大鼠实行脑灌流成功。
1968年Geger等以全氟三十胺乳剂给大鼠进行血液交换接近100％；大鼠生存八小时。其后Clark动物试验心脏灌流成功。
1970年光野、火柳等以狗试验；用氟碳化合物作90％血液交换；生存一年以上；这是在动物中以人工血液进行全血交换的第一次成功。其后火柳等与日本绿十字中央研究所共同研究达11年。初期研究全氟碳化合物乳剂的携氧及二氧化碳能力；并可保持离体器官组织较长期存活；后期研究活体输入全氟碳化合物乳剂；力求减少副作用。经反复改进；在猴体内进行99％的换血；无一例失败；全部长期存活。
人工肾人工肾是一种替代肾脏功能的装置；主要用于治疗肾功能衰竭和尿毒症。它将血液引出体外利用透析、过滤、吸附、膜分离等原理排除体内过剩的含氮化合物；新陈代谢产物或逾量药物等；调节电解质平衡；然后再将净
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化的血液引回体内。亦有利用人体的生物膜（如腹膜）进行血液净化。它是目前临床广泛应用、疗效显著的一种人工器官。就慢性肾炎和晚期尿毒症的治疗效果而言；其五年生存率已达70～80％；其中约有一半患者还能部分恢复劳动力。由于上述成就；人工肾的治疗范围逐步扩大；并进入免疫性疾病的治疗领域；受到各方面的重视；成为人工器官研究最活跃的领域之一。
早在19世纪中叶；就有人设法用透析法除去血液中的尿素；因未找到合适的半透膜�