生物材料在骨科的应用进展

第一篇：生物材料在骨科的应用进展

生物材料在骨科的应用进展

[摘要] 生物材料在骨科的应用十分广泛，目前用于骨组织修复与替代的材料主要有医用金属材料、医用高分子材料和医用无机非金属材料等。

[关键词] 生物材料 骨科

应用

生物材料是指“以医疗为目的，用于和活组织接触以形成功能的无生命材料”，包括具有生物相容性的材料。本文总结近年来用于骨组织修复的骨科生物材料的种类以及其在骨科临床实践中的应用。

医用金属材料

骨科生物金属材料是指能够植入人体，治疗骨骼疾病、替换骨组织，恢复骨骼的正常生理功能的一种生物惰性材料，由于具有较高的强度和韧度，金属材料是骨科中应用最多的植入材料，主要用于制造钢板，螺钉，髓内钉等内固定物，广泛用于各类骨折的治疗。医用金属材料要求具有足够的力学强度和抗疲劳性能；极好的耐腐蚀性能，无磁性；无毒、无致癌性与过敏反应；良好的光洁度[1]。现在常用于临床的医用生物金属材料主要包括医用不锈钢、钴基合金、医用形状记忆合金等。

1.1医用不锈钢：医用不锈钢的材料有多种，最好的不锈钢合金是316L型，比重约是人体骨骼的2倍，一直作为器具材料广泛使用。具有较好的机械性质，易于加工制造且价格便宜，但同钴基合金相比有较大的局部腐蚀敏感性，主要用于接骨板、骨螺钉、人工关节等。

1.2 合金类：主要包括①钴基合金：钴基合金包括钴铬钨镍合金、钴铬钼合金[2]。其优点是耐腐蚀性和机械性能较好，乃腐蚀性比不锈钢高40倍，是目前综合性能最好的材料之一，已列入ISO国际标准，但缺点是机械性能低于不锈钢，而且加工困难、产量低、价格贵，常被选择为永久性植入材料。多用于骨折固定和制作人工关节。②钛合金：具有优于前两种材料的机械性能，质轻，组织相容性良好，生物界面结合牢固，在机体内有极高的惰性和抗腐蚀性，是理想的植入材料，缺点是耐磨损性差和难以加工。钛合金微型钢是颌骨骨折复位内固定的首选内固定物[3]，目前对膝、髋等大的人工关节多使用钛合金。③镍钛记忆合金：该材料有形状记忆效应，其理化性能表现为强度高，耐磨、耐腐蚀、无磁、无毒等特点，而且其硬度和刚度跟人体骨组织最接近，被认为是最理想的生物内固定植入材料。

金属材料普遍的缺点是植入人体后，长期存在人体，金属中某些元素离子进入人体组织液、血液、器官，如铬、镍离子对人体具有致敏作用，甚至诱导机体发生癌变，另外长期受力的金属还会发生金属受力疲劳和内部结构的改变，从而引起远期手术的失败等问题，是其普遍缺陷。并且，当前的金属生物材料的弹性模量与正常骨组织并不十分相称，这会导致应力遮挡效应，这样的后果是对新生骨组织产生和塑性的刺激减弱，并使内植物的稳定性下降，且必须在患者充分痊愈后行二次手术将其取出。多次手术会增加医疗过程中的费用且会造成患者死亡率的上升[4]。镁相关材料作为轻金属、可降解、生物相容性好且具有生物活性的骨科内植物材料的有美好前景。医用高分子材料

2.1非生物降解型高分子材料，如聚乙烯、聚丙烯等，具有稳定性好，不发生降解，交联或物理磨损等，而且有良好的机械性能，对机体不产生明显毒副作用，主要用于制作组织工程软、硬组织，人工器官等。如硅橡胶是含有硅原子的各种合成橡胶的总称。其优点是耐高低温，透气性好，便于清洁，耐腐蚀性，具有良好的生物惰性。可用于引流管，人工腱鞘，还用于防止粘连。高密度聚乙烯：其用于制造人工髋臼的分子量多在200～500万左右，其摩擦系数低，约为0.03～0.06，抗冲击性强，耐磨性强，年磨损率约为0.1～0.2 mm，是目前国际上普遍用于制造人工关节的较好材料。聚酯、聚酰胺（尼龙）：主要用于人工肌腱，人造血管，手术缝线。聚甲基丙烯三甲酯：即骨水泥，主要用于骨缺损的修复，如人工关节假体嵌插部位使用可增加接触面积，还用于椎体成形术。

2.2 生物降解型高分子材料 在体温下可以在一定时间内分解为小分子化合物，由体内代谢排除体外。其中最主要的是聚乙交酯(PGA)、聚丙交酯(PLA)及其混聚物，聚酯类似一类亲水性非常强的高分子降解材料。聚酯类能在体内降解，最终被分解代谢成CO2和H2O2从人体排出。PLA具有一定机械强度和良好的加工性能。PGA可支架诱导促进成骨细胞的黏附增殖和分化，但其降解过快，且降解产物积聚会造成局部PH值下降，导致细胞中毒死亡。PGA与PLA形成的混聚物可通过二者的比例来调节其机械强度和降解速率[5]。聚酯类生物降解材料可以制成棒、针、螺钉、接骨板等，受其降解速度限制，固定部分在愈合期间不能承受较大的应力。是目前组织工程中广泛应用的支架，临床上多用于固定骨折愈合相对较快的骨骼，亦可用于关节镜下膝前十字韧带的损伤后重建、半月板损伤的修复，在骨组织工程学领域也是一种很有前景的细胞培养支架材料[6]，但不适于长骨干骨折固定，因其临床愈合所需时间较长，骨折断端应力大。生物降解材料作为内固定材料，在手术操作过程中不易割伤软组织，即使在加压情况下也不会损伤松质骨，在所固定的组织愈合之前能够保持足够的强度，可随着骨组织的愈合机械强度适当衰减，使骨折断端得到正常的应力刺激，没有金属材料存在的应力遮挡、腐蚀反应等缺点，可使患者避免清除植入物的第2次手术，亦不影响MR或CT等影像学复查，使用起来比金属制品要安全和方便。但如果内植物的降解产物超过组织的清除能力，可发生迟发性无菌性炎症，局部突然发红、疼痛、肿胀、有波动感，反应严重者，可发生广泛性皮肤坏死，降解速度快的PCA比降解速度慢的PIA炎症发生率高，血运不佳的部位更易并发炎症反应，因此应权衡利弊，谨慎选择。

医用无机非金属材料

3.1生物活性陶瓷，主要有磷酸钙陶瓷、生物活性骨水泥及生物活性玻璃等，生物活性陶瓷具有骨传导性，它作为一个支架，成骨在其表面进行，还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。目前最常用的主要有羟基磷灰石(HA)、磷酸三钙(TCP)及两者结合使用3种。骨水泥很少引起免疫反应，系统毒性也微不足道，具有良好的生物相容性，并能和骨直接融合，在骨科临床上已经应用于股骨颈骨折的内固定增强和桡骨远端骨折内固定等。由于此类材料在生物学上缺乏有效的骨诱导性，脆性较大，抗张、抗扭和抗剪力差，为保证固化正常进行，应用时要求受区相对干燥，因此单纯此类材料临床应用较少，仍需进一步改进。

3.2 生物惰性陶瓷 氧化铝：氧化铝是一种生物陶瓷，其硬度大，耐磨，生物相容性好，单晶氧化铝可用于骨折内固定，多晶氧化铝即刚玉，可制作人工关节。研究发现将氧化铝晶体纳米化合物团块浸在与生物体液相似的溶液中，其表面可生成骨样磷灰石层，提示在活体内可能形成生物陶瓷如HAP、TCP等[7]。此外氧化锆陶瓷的高强度和韧性降低了破裂的风险，故被做成人工股骨头用于全髋关节置换。最近还报道研制出一种结合了氧化铝的生物特性及铠氧化锆的机械特性的新型物质，这种混合陶瓷比氧化铝陶瓷的磨损率低，在模拟人上进行的初步实验结果具有一定的应用前景[8]。

3.3碳素材料：碳纤维有利于生物组织攀附生长，可用于人工肌腱和韧带的置换[14]。低温裂解碳又称各向同性碳，是将烃类气体在高温下炭化，可以直接蒸镀在人工关节的运动磨损表面，作为减磨涂层。类金刚石膜(DLC)亦称金刚石样碳素膜，是一种非结晶的碳氢化合物，具有良好的细胞相容性、血液相容性及高耐磨性高硬度等特点，可以沉积于人工关节表面。作为聚乙烯的对抗面，DLC同氧化铝、钴基合金的耐磨相当，可显著改善矫形装置的磨损，是一种很有发展前景的膜材料。

纳米生物材料在骨科领域研究最广泛的是用作组织工程支架材料。理想的基质支架材料不仅需要具备良好的生物相容性、适度的生物降解性、良好的结构相容性、良好的表面相容性以及特定的生物活性，还必须使材料表面能够促进种子细胞的黏附与生长，并能通过表面修饰、控释生物分子或对环境刺激做出响应等机制对种子细胞的黏附和生长进行调控。纳米生物材料的开发为这种高度仿生或“智能”型基质支架材料的研制提供了可能[9]。

近年来，随着生物医学工程、医学分子生物学、基因工程、组织工程学、材料科学、纳米技术的的迅速发展，利用不同的生物材料复加工，组配成理想中具有多种生物活性的人工骨将成为现实。

参 考 文 献

[1] 胥少汀，葛宝丰，徐印坎．实用骨科学．第2版．北京：人民军医出版社，2003．357-360．

[2]朱肖奇.生物材料在骨科中的临床应用.中国组织工程研究与临床康复.2009:5738.[3] 李青．钛合金表面涂层应用生物骨的研究．生物骨科材料与临床研究，2004，3(4)：46-49．

[4]王义生,王建儒.可降解镁合金作为骨科应用生物材料的研究进展.河南医学研究.2009,18(1):75-77.[5] Valentin J E,Badylak J S,McCabe G P, et al．Extracellar matrix bioscaffolds for orthopaedic applications.A comparative histologic study [J].J Bone Joint Surg Am,2006，88(12)：2673-2686．

[6] Jeon O.Song S J.Kang S W Enhancement of ectopic bone formation by bone morphogenetic protein-2 released from a heparin-conjugated poly(l-lactic-co-glycolic acid)scaffold [J].Biomaterials, 2007,28(17)：2763-2771．

[7] Ozturk A.Yetkin H.Memis L Demineralized bone matrix andhydroxyapatite/tri-calcium phosphate mixture for bone healing in rats[J].Int Orthop,2006,30(3):147-152.[8] Kim H.Camata R P.Vohra Y K Control of phase composition in hydrox-yapatite/tetracalcium phosphate biphasic thin coatings for biomedical applications [J].J Mater Sci Mater Med, 2005,16(10):961-966.[9]郑启新,潘海涛,郭晓东.骨科纳米生物材料的研究现状与展望.中华实验外科杂志.2007,24(6):646-648.

第二篇：俗语在生物中的应用

俗语在生物中的应用：

“童叟躬身棋边座，长此以往谁背驼”则着重考察骨的成分中有机物和无机物的比例，决定了骨的硬度和弹性；

“十指连心”来考察皮肤的真皮中分布着大量的感觉神经末梢，能感受外界的刺激； 用

“一针见血”考察出血至少要伤及皮肤的那层结构，来考察皮肤的真皮中有丰富的血； “蜻蜓点水”考察蜻蜓产卵的方式； “儿童急走追黄蝶，飞入菜花无处寻。”考察动物的保护色； “有收无收在于水，收多收少在于肥。”考察水和无机盐对植物生长的作用； “种瓜得瓜，种豆得豆。”考察遗传现象； “一母生九子，九子各不同。”考察生物的变异现象； “大鱼吃小鱼，小鱼吃虾米，虾米吃泥巴。”考察生态中的食物链和食物网的知识； “桔生淮南为桔，生淮北则为枳”考察温度对生物生长的影响； “山上多植树，胜似修水库，有雨它能吞，无雨它能图。”考察保持水土、涵养水源的重要性；

同时还可以借助成语与谜语知识来考察生物学的概念。如：视而不见——保护色；望而生畏——警戒色；以假乱真——拟态；移花接木——嫁接；鹦鹉学舌——模仿行为；孔雀开屏——求偶行为；望梅止渴——条件反射；种豆南山下，草盛豆苗稀——竞争；无中生有——隐性；有中生无——显性

维生素的功能：A，火眼金睛看得清；B，脑筋急转我最灵；C，大力水手羡慕我；D，加钙增高我能赢；还有一个小小E，不怕病菌来入侵„„。“龙生龙，凤生凤，老鼠儿子会打洞”--生物的遗传

这是生物的遗传，是生物界普遍存在的现象。产生的原因是生物在生殖过程中，亲代把自己的遗传物质(DNA)准确地复制出二份传给后代，使后代得到了亲代的遗传物质，从而表现出与亲代相似的性状。由于生物具有遗传的特性，所以每种生物的后代都与它们的亲代基本相同，因而使生物界的物种能够保持相对稳定。

“一母生九子，连母十个样”--生物的变异

这反映了生物的变异现象，产生原因是由于亲代的遗物质(DNA)在复制过程中出现差错(变化)或在有性以及子代不同的个体间发生差异。变异有遗传的，也有不遗传的s如果是由于环境条件引起的变异就不能够遗传；遗传物质(DNA)变化引起的变异就能够遗传下来。由于生物的变异特性，使生物个体能够产生新的性状，以及形成新的物种。

“螳螂捕蝉，黄雀在后”--生物的捕食

意为螳螂正要捉蝉，不知黄雀在它后面正要吃它；在生物学上它具有食物链的含意。这句谚语隐含的-条捕食食物链是：植物-)蝉+螳螂+黄雀，在这条食物链中，植物是生产者鼍于第斗营养级，蝉；螳螂、黄雀都是消费者，分别属于第二、三、四营养级。

“一山不容二虎”--生物的种内斗争

这一谚语揭示了生物为了争夺资源，食物和空间而发生斗争的现象，虎是大型肉食动物，所处在较高的营养级里，按照生态系统中能量流动是单向的、逐级递减的，传递效率只有10%～20%规律，营养级越高的生物，得到的能量较少，因此其个体数量也就越少，在获得有限的食物空间里，虎的数量越少，就越容易获得食物来维持生存，其数量多时，就不能维持其生存。为了生存就会出现你死我活的斗争，这样一山就容不得二虎。

“飞蛾投火--生物的应激性

这是指昆虫对光发生的反应，叫昆虫的趋光性。生物体都有应激性，应激性是指生物体对外界刺激发生反应的特性。生物因为有了应激性，便能对周围的刺激发：生反应，从而可以避开不利的刺激，使生物体适应周围的生活环境。

”作茧自缚“--生物适应的相对性

蚕吐丝作茧，把自己裹在里面，娥类结茧；能抵御不良环境，保护自身，这是种适应性，但当遇金小蜂时，悲剧就恰恰发生在茧上，金小蜂正是借助于茧对棉红；铃虫的束缚作用，顺利地将卵产于它的体内，这样棉铃虫的”作茧“反而变成了”自缚“。这说明生物对环境的适应只是一定程度上的适应，并不完全、绝对地适应。由于环境条件的不断变化，某些特征就会变得不适应了，这是适应的相；对性。

”老鼠过街，人人喊打“--生物的竞争

老鼠毁坏作物，盗食粮食，人人都痛：恨。从生物学上分析，是生物种间关系的一种竞争现象。竞争的结果往往对一方不利，甚至于被消灭。生物与生物之间的生活方式和习性、栖所及食物类型越接近，其竞争程度越激烈。

”一朝被蛇蛟，三年怕草绳“-生物的条件反射

这里蕴含着生物的条件反射；条件反射是高等动物和人都具有的一种生理活动，在大脑皮层的参与下形成的，这种反射提高了动物和人适应环境的能力。

”一方水土育一方人"--生物与环境的关系

人和其他生物一样，都生活在一定的环境中，与环境有着非常密切的关系。一方面，生物要从环境中不断地摄取物质和能量，因而受到环境的限制；另一方面生物的生命活动又能够不断地改变环境。生物与环境是一个统一的整体，我们既要看到环境对生物的影响，又要考虑到生物活动对环境的影响和破坏，尤其是人类活动如砍伐森林，围湖造田，建产工业与民用设施等，对环境造成的破坏和影响。只有这样才能保持人类与自然环境的和谐发展。

第三篇：基于优质护理服务在骨科病房的应用

基于优质护理服务在骨科病房的应用

【摘要】目的：探讨在骨科病房实施优质护理服务，为病人提供个性化服务，提高住院患者满意度，促进医院和谐发展。方法： 转变服务理念，改变工作模式，对骨科住院患者全方位实施优质护理服务。结论：实施优质护理服务后，提升了护士的整体素质，提高了护理人员工作质量及工作积极性，病人及家属满意度提高，减少护患纠纷，提升了医院的服务品牌。

【关键词】骨科 优质服务 护理

【中图分类号】R473.12 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2014）05-0424-01

一转变护理理念，强化服务意识

医院护理部对全院护士进行优质护理服务知识培训，灌输优质护理理念，强化优质护理意识，通过学习和动员，护理人员转变了观念，由“要我服务”向“我要服务”转变。注重临床实效，让患者满意是我们的最终目标。

二优化护理模式，改革护士分工和排班方式

1实行包干责任制护理模式，落实整体护理。即责任护士对她“分管”的患者的所有护理工作（包括生活照顾、病情观察、治疗、康复、健康指导等）全面负责，即使休息时也要告诉患者暂时由同组护士“代管”。

2推行小组责任制，由年资高经验丰富的护士担任组长，起带班、指导、监控作用，低年资护士也有成长、发展的空间。护理组长及责任护士严格按优质护理服务规范进行，护士长每日检查，护理部随时抽查。

3为病人提供全方位护理，科室新增加合同护士3名。病人从入院到出院完全由专门的一位医生和护士全权负责，实行扁平式、弹性排班，按病人需求调整各班次，一改往日的功能制、责任制护理。灵活合理配备护理人力，做到无缝隙护理，坚决杜绝治疗护理分离现象，真正落实对病人的全方位的整体护理。

三优化住院环境，优化服务流程，营造温馨病房

环境的清洁与舒适能够影响到病人的情绪，也是病人治疗及恢复过程中基本生活得以保障和优化的前提。病房内保持清洁、整齐、安静，温湿度适宜。科内提供微波炉，免费为病人加热饭菜；病区张贴温馨提示语、防滑标识； 悬挂全科医务人员的照片，附有个人职称、特长简介，走廊上有图文并茂的疾病健康教育展板；提供便民袋，装有针线、剪刀、笔纸、信封等等。提供护理用具如：洗头车、床边座便器、助行器等。定期组织患者公休座谈会，认真听取患者的意见和建议。实行每日清单中，由护士发放到病人床头，供病人查看。让病人了解各项治疗与检查和护理的收费情况，对于病人的疑问给予耐心的查询和解释。

四 加强业务学习，提高技术水平

丰富的专业知识和娴熟的技能是优质护理的核心内容，知识全面、技术过硬、工作认真负责为首要的护理指征。组织学习并拟定了各种疾病护理常规、疾病观察要点，组织学习常用药物及新药说明书，加强对三基理论和操作技术的学习，积极参加医院里的业务学习，同时也利用业余时间进行自学考试，从而大大提高了护理人员的专业技术水平及应急能力，将“一切为病人服务”的理念融入到护理技术操作中。

五简化护理文书，把时间还给护士和病人

医院实行电子病历，简化护理文件书写，推行表格式护理记录单，节约了护士书写时间，极大的增加了护士与病人交流沟通的时间，增进了护患感情。

六健康教育

加强与患者的沟通与交流，调动患者参与疾病康复的积极性，要围绕病人能够说到做到的原则。骨科健康教育最为重要的是术前、术后以及功能锻炼的健康宣教。

1术前宣教

首先评估患者对手术掌握知识的情况，向病人耐心讲解手术的必要性，参加手术的人员，并简单介绍手术过程，关心体贴病人，给予心理支持，适当讲解手术配合及术后注意事项。告知其禁食禁水时间、戒烟戒酒的必要性。术前备皮的意义。做好术前指导如：深呼吸、有效咳嗽、拍背、训练床上大小便等。

2术后宣教

向病人讲解应用各种医疗器材的作用：如石膏固定、心电监护、外固定支架、氧气吸入等的作用和注意事项，腰麻或全麻术后的禁食禁水的时间以及卧位的要求。给予饮食指导，进食高蛋白高维生素易消化的饮食，多吃蔬菜水果。保持局部伤口的清洁干燥，教会患者术后翻身的要领。关心病人，做好心理护理，随时观察患者的心理动态给心理疏导。

3功能锻炼

向患者说明功能锻炼的意义和方法，使患者充分认识功能锻炼的重要性，主动功能锻炼。功能锻炼以患者不感到疲惫，骨折部位不发生疼痛为度，活动范围由小到大，次数由少到多，时间由短到长，强度由弱到强，循序渐进的进行锻炼。对患者认真制定锻炼计划，在锻炼的过程中，根据患者的全身情况，骨折愈合进度，锻炼后的反应效果等，不断修订锻炼计划，增删锻炼内容。

七关注细节，落实基础护理

基础护理是护理工作中最重要的环节。骨科病人大部分都是卧床行动不便的病人，做好基础护理显得尤为重要。自应用优质护理服务以来，基础护理得到很好的落实，晨晚间护理更加到位。生活护理与专业技术紧密结合，基础与专科相结合，使病人在接受护理的同时，体会到专业护理，以专业的护理手段解决病人的问题。晨间护理

采用湿扫法清洁并整理床单元，必要时更换床单元。手术患者行动不便生活不能自理的患者，我们协助漱口、洗脸、喂饭。对生活半自理或完全不能自理的病人我们协助他们翻身、拍背、功能锻炼，必要时协助患者洗漱。有伤口引流的患者给予各种引流管，并妥善处理，帮助患者倾倒引流液、尿液等。晨间交流：询问夜间睡眠、疼痛、晨间进食等情况。尤其注重术后患者的伤口及疼痛的情况，及时发现及时处理。

2晚间护理

整理床单元，必要时予以更换。整理，理顺各种管道。对患者进行睡前指导。对不能自理的患者进行口腔护理，睡前排便护理。对于术后疼痛的病人，应注意周围环境安静便于入睡。病室内电视机按时关闭，要求家属离院。病重病危的病室保留廊灯，便于观察病人。

第四篇：浅谈优质护理服务在骨科病房的应用

浅谈优质护理服务在骨科病房的应用

【摘要】目的：探讨在骨科病房实施优质护理服务，为病人提供个性化服务，提高住院患者满意度，促进医院和谐发展。方法： 转变服务理念，改变工作模式，对骨科住院患者全方位实施优质护理服务。结论：实施优质护理服务后，提升了护士的整体素质，提高了护理人员工作质量及工作积极性，病人及家属满意度提高，减少护患纠纷，提升了医院的服务品牌。

【关键词】骨科;优质服务;护理

优质护理服务是指以病人为中心，强化基础护理，全面落实护理责任制，深化护理专业内涵，整体提升护理服务水平。为了不断提升护理质量，我院骨科在2011年9月开始实施优质护理服务至今，已取得了较好的效果，现将采取的具体措施总结如下：

1.转变护理理念，强化服务意识

我院护理部对全院护士进行优质护理服务知识培训，灌输优质护理理念，强化优质护理意识，通过学习和动员，护理人员转变了观念，由“要我服务”向“我要服务”转变。注重临床实效，让患者满意是我们的最终目标。

2.优化护理模式，改革护士分工和排班方式

2.1实行包干责任制护理模式，落实整体护理。即责任护士对她“分管”的患者的所有护理工作（包括生活照顾、病情观察、治疗、康复、健康指导等）全面负责，即使休息时也要告诉患者暂时由同组护士“代管”。

2.2推行小组责任制，由年资高经验丰富的护士担任组长，起带班、指导、监控作用，低年资护士也有成长、发展的空间。护理组长及责任护士严格按优质护理服务规范进行，护士长每日检查，护理部随时抽查。

2.3为病人提供全方位护理，科室新增加合同护士3名。病人从入院到出院完全由专门的一位医生和护士全权负责，实行扁平式、弹性排班，按病人需求调整各班次，一改往日的功能制、责任制护理。灵活合理配备护理人力，做到无缝隙护理，坚决杜绝治疗护理分离现象，真正落实对病人的全方位的整体护理。

3.优化住院环境，优化服务流程，营造温馨病房

环境的清洁与舒适能够影响到病人的情绪，也是病人治疗及恢复过程中基本生活得以保障和优化的前提[1]。病房内保持清洁、整齐、安静，温湿度适宜。

4.加强业务学习，提高技术水平

丰富的专业知识和娴熟的技能是优质护理的核心内容，知识全面、技术过硬、工作认真负责为首要的护理指征。[2] 我们组织学习并拟定了各种疾病护理常规、疾病观察要点，组织学习常用药物及新药说明书，加强对三基理论和操作技术的学习，积极参加医院里的业务学习，同时我们也利用业余时间进行自学考试，从而大大提高了护理人员的专业技术水平及应急能力，将“一切为病人服务”的理念融入到护理技术操作中。

5.简化护理文书，把时间还给护士和病人

我院实行电子病历，简化护理文件书写，推行表格式护理记录单，节约了护士书写时间，极大的增加了护士与病人交流沟通的时间，增进了护患感情。

6.健康教育

加强与患者的沟通与交流，调动患者参与疾病康复的积极性，要围绕病人能够说到做到的原则。骨科健康教育最为重要的是术前、术后以及功能锻炼的健康宣教。

6.1术前宣教

首先评估患者对手术掌握知识的情况，向病人耐心讲解手术的必要性，参加手术的人员，并简单介绍手术过程，关心体贴病人，给予心理支持，适当讲解手术配合及术后注意事项。告知其禁食禁水时间、戒烟戒酒的必要性。术前备皮的意义。做好术前指导如：深呼吸、有效咳嗽、拍背、训练床上大小便等。

6.2术后宣教

向病人讲解应用各种医疗器材的作用：如石膏固定、心电监护、外固定支架、氧气吸入等的作用和注意事项，腰麻或全麻术后的禁食禁水的时间以及卧位的要求。给予饮食指导，进食高蛋白高维生素易消化的饮食，多吃蔬菜水果。保持局部伤口的清洁干燥，教会患者术后翻身的要领。关心病人，做好心理护理，随时观察患者的心理动态给心理疏导。

6.3功能锻炼

向患者说明功能锻炼的意义和方法，使患者充分认识功能锻炼的重要性，主动功能锻炼。功能锻炼以患者不感到疲惫，骨折部位不发生疼痛为度，活动范围由小到大，次数由少到多，时间由短到长，强度由弱到强，循序渐进的进行锻炼。对患者认真制定锻炼计划，在锻炼的过程中，根据患者的全身情况，骨折愈合进度，锻炼后的反应效果等，不断修订锻炼计划，增删锻炼内容。

7.关注细节，落实基础护理

基础护理是护理工作中最重要的环节。骨科病人大部分都是卧床行动不便的病人，做好基础护理显得尤为重要。自应用优质护理服务以来，基础护理得到很好的落实，晨晚间护理更加到位。生活护理与专业技术紧密结合，基础与专科相结合，使病人在接受护理的同时，体会到专业护理，以专业的护理手段解决病人的问题。

7.1晚间护理

整理床单元，必要时予以更换。整理，理顺各种管道。对患者进行睡前指导。对不能自理的患者进行口腔护理，睡前排便护理。对于术后疼痛的病人，应注意周围环境安静便于入睡。病室内电视机按时关闭，要求家属离院。病重病危的病室保留廊灯，便于观察病人。

骨科实行优质护理服务后取得的成效如下：

1.患者满意度明显提高

骨科病房每月一次的科内满意度调查、院内每季度一次的满意度调查及三优三满意活动中的调查结果均较前提高，都达到了95%以上，护理工作得到患者及家属的认可。

2.病房秩序得到提升，陪护比例降低。

通过为患者提供全面、全程的护理，护士有更多的时间在病房，呼叫铃声基本消除，患者的陪护比例降低，陪护人数、探视人员明显减少。

3.医疗护理质量进一步得到保障

护士能够全面、细致、及时掌握患者的病情变化和心理动态，发现问题及时采取有效措施，保证患者安全，促进疾病的康复。

4.医患关系和谐，杜绝医患纠纷的发生，提升医院的服务品牌

护士患者进行优质护理服务后，增进了与患者的沟通和交流，使患者及家属更加信任和依赖护士，减少护理投诉，同时也把部分对医生的投诉消失在萌芽中。医患关系进一步密切、和谐，营造了良好的就医环境，赢得社会关注，扩大医院在周边地区的知名度，提升医院的服务品牌。

【参考文献】

[1]程蕾，游川.注重基础护理内涵建设，促进护理学科发展[J].全科护理，？2010，8（3B）：739-740.[2]刘庆素，安秀艳.不同人群优质护理观点调查[J].中国护理管理杂志，2007，6（21）：21-23.

第五篇：酶在有机合成中的应用进展汇总

酶在有机合成中的应用进展

许广帅

（化工学院 化工一班）

摘要：由于有机溶剂易使酶蛋白变性、失活或抑制其反应，因此，长期以来，形成 了一个概念：酶反应需在水溶液中进行。尽量避免使用有机溶剂。随着酶学研究的进展。经 过近十年的大量研究，人们发现。只要条件合适，酶在有机溶剂中是完全能够起催化反应的。1985年欧洲生物技术联合会召开了“生物催化剂在有机合成中的应用，随后又组织了“有机相中的酶催化讨论会，引起了与会科学工作者扳太的兴趣。近年来。有机合成化学领域的一个重大进展就是应用微生物或酶进行催化反应。由于酶催化反应具有高度的专一性，使得 这种合成与转化在合成化学领域中具有很大的理论价值和应用潜力。

关键词：酶、有机溶剂、生物催化剂、催化反应

Abstract: Because the organic solvent is easy to make enzyme protein denaturation and inactivation or inhibit the reaction, therefore, for a long time, form a concept: enzyme reaction should be carried out in aqueous solution.Try to avoid using organic solvent.With the progress of the enzymology.After nearly 10 years of research, people found.As long as conditions are right, enzymes in organic solvents is fully capable of catalytic reaction.In 1985 European biotechnology federation held a “the application of biological catalyst in organic synthesis, and then organized” seminar on enzyme catalysis in the organic phase, aroused the interest of the scientific workers pull too.In recent years.A significant progress in the field of organic synthesis chemistry is the application of microorganism or enzyme catalytic reaction.Because the enzyme catalytic reaction are highly specific, makes the synthesis and transformation in the field of synthetic chemistry has great theory value and application potential.Key words:Enzyme, organic solvents, catalysts, catalytic reaction 1 前言

酶除作用于天然底物外，还可作用于与其底物结构相似的物质发生非自然催化，从而构戚了一个特殊的化学合成新锈域。通过酶催化可以完成各种各样的化学反应，如：氧化、脱氢、还原、脱氨、羟基化、甲基化、环氧化、脂化、酰胺化、磷酸化、开环反应、异构化、侧链 切除、缩合以及卤代等反应。由于酶催化较化学法催化具有区域选择性、立体选择性、条件 温和、反应速度快等优点，因此形成了生物学与化学边缘领域中十分引人注意的，研究非常活跃的重要课题，并已出现许多科研成果。实际上，酶催化已经应用于制药、精细化工、食品添加剂以及日用化合物等的合成。酶在有机合成中的应用

多肽合成、脂类合成、抗生素的修饰、有机酸、光学活性氨基酸的制备、日用化合物生产。

2.1卤过氧化物酶

2.1.1卤化反应

氯是目前地球上含量最多的卤素，其次是溴和碘。卤素被有机体用来产生卤素代谢产物，从哺乳动物体内的甲状腺激素到某些植物产生的有毒的氟化脂肪酸。藻类，特别是海藻是目前最丰富的卤素代谢产物的来源1221。海藻在卤过氧化物酶的帮助下合成了卤化合物。这些化合物包括吲哚、萜、酚类、挥发性的卤代烃等。卤化酶所产代谢物大都具有生物学的抗真菌、抗细菌、抗病毒和抗炎的活性，例如卤代的吲哚，具有抗炎和抗癌的活性。卤化反应可以被亚铁血红素卤过氧化物酶以及钒卤过氧化物酶和细菌卤过氧化物酶所催化。早在1961 年，Hager等∞l就报道了CPO能和B一酮酸发生卤化反应。卤化作用的代表是氯过氧化物酶催化的卡尔里霉素的生物合成1241。近年来，由于具有可以卤化一系列有机化合物的力，卤过氧化物酶引起了商业和药学界的浓厚兴趣。由卤过氧化物酶催化的卤化反应缺乏立体特异性，这与无酶卤化反应是一致的，具体的细节仍有争论闭，但某些糖烯的区域选择性溴化反应例外倒。糖烯在氯过氧化物酶、HX(卤化氢)和H：O：存在下反应生成相应的2一脱氧一2一溴糖，且具有高的区域和立体选择性。该化合物是非常有用的生物活性糖类和合成纤维，此方法对于卤代糖类的合成是一种新的方法。2.1.2氧化反应

炔在各种化合物的合成中是一个非常重要的中间体。已经研究了很多炔上三键的氧化反应。然而，对于氧化炔丙基的例子并不多。手性丙炔醇是对应选择性合成复杂分子(特别是生物学活性物质)的重要标准部件。Hager等[271报道了CPO在H20：或TBHP(叔丁基氢过氧化物)的存在下，催化氧化2一炔到醛的反应。从炔到醛的炔丙基氧化过程中，不对称的炔丙醇作为一个中间体。在H：0：和CPO的水溶液中，醇完全、快速地转化成了醛(92％～95％)。在己烷(或乙酸乙酯)和缓冲溶液(pH=5．0)的两相体系里，CPO可以催化一系列伯醇生成相应的醛阎。CPO也可以不对称地催化前手性的l，3一环己二烯，反应有高的对应选择性，且有很高的产率。2.1.3环氧化作用

环氧化合物是非常重要的有机合成中间体。通过官能团转化反应，可以从环氧化合物制备一系列不同结构的手性化合物。目前，工业应用的烯烃环氧化合成环氧化合物的方法主要有氯醇法和Halcon法。在氯醇法中，合成反应会产生大 量含CaCl：及各种有机氯化物的废水，造成严重的环境污染，而且设备腐蚀严重；Halcon法工艺流程太长，投资大，对原料质量要求较高，操作条件严格，且联产品多，故这两种生产方法均不能满足可持续发展的要求。随着人们对环保的日益重视及对环氧化产品需求的不断增加，发展工艺简单、污染小的绿色环氧化合物合成新工艺显得更为迫切1291。应用于烯烃环氧化的酶主要有氯过氧化物酶(chloroperoxidase)和单加氧酶(monooxygenase)。自从发现CPO能作为一种环氧化反应的催化剂以来，这个反应的选择性和产率一直是人们关注的问题。研究发现，CPO能催化各种烯烃的不对称环氧化，且有很高的产率和对映选择率。另外，CPO还可以催化茚，经过茚二醇中间体。直接衍生出手性环氧化物[30l]。

总结：卤过氧化物酶能催化多种反应，且催化的多数反应以立体特异性的方式实现。此外，催化反应条件温和，无环境污染，应用前景广阔。但是，当H20：氧化剂浓度高时，容易失活；且大多底物水溶性差。近年来，已经开发了一些方法来改善这些不利因素，例如：C矿、M矿等多种离子可以提高无辅基卤过氧化物酶的稳定性、耐热性和耐有机溶剂的能力例；利用抗氧化剂来提高氯过氧化物酶的操作稳定性I拥。因此，对卤过氧化物酶进行修饰、改进将是今后发展的重要方向。随着研究的不断深入，相信在不久的将来，卤过氧化物酶必将成为现代合成化学和医药工业中重要的手性催化剂。

2.2氰基水解酶

2.2.1氰基水解酶简介

早在三十年代，为了 解释一些化学合成的氰基衍生物对植物生长的 促进作用，就有人提出 某些植物器官能将氰化物转化成酸。哈佛 大学的 Thimann和 Mahadeven认为这是一个酶促反应，并于1964年从大麦叶子中正式分离到这个酶，定名为氰基水解酶。目前的研究表明，腈化物的酶水解通过两种途径： 一是通过氰基水解酶将氰基直接转化成羧酸，二是先通过氰基水合酶；将氰基转化成酰胺，再通过酰胺酶的作用转化成羧酸。通常所说的广义的氰基水解酶即包括这两种途径所涉及的三种酶。本文除特别指出外，均指广义的氰基水解酶。2.2.2氰基水解酶在有机合成中的应用

在有机合成中，常常需要水解氰基时不伤害其它可水解基团，如酰基、缩醛、醚键等。Faber小组在对固定化酶SP409的研究中发现，这种复合酶对乙酯，磷酸酯类底物显示出了化学选择性，而对甲酯及酰基取代的底物则不具有选择性（Figure4），酯键也水解了，这可能是由于SP409不纯，含有能使甲酯和乙酰基水解的酯酶。

氰基水解酶的工业应用氰基水解酶的温和高效特点使之在工业生产上有很重要的应用价值。当今最主要的工程应用是日本Nitto公司的丙烯酰胺工程(Figure20)，年产已达30000吨。在这项工程中，酶催化与传统的酸水解相比具有绝对优势,不仅能有效地将反应中止在第一步,不致生成丙烯酸，而且产率可达100% ,远远高于传统酸水解的65%，同时可以避免在中和强酸时生成的副产物硫酸铵。

2.3微生物环氧化合物水解酶

2.3.1催化机理

环氧化合物水解酶是一种a/B-折叠型水解酶，遵循两步催化机理：(1)酶的天冬氨酸残基亲核进攻环氧乙烷中的一个碳原子，形成一个共价结合的酯中间体；(2)在酶的作用下，一个水分子被激活，将酯中间体水解成产物。Rink等的研究发现，细菌A．radiobacter幻妇灯环氧化合物水解酶的Aspl07(亲核进攻作用)、Asp246(辅助组氨酸残基发挥作用)和His275(活化水分子)3个氨基酸残基组成了该酶三位一体的催化功能。2.3.2有机合成上的应用

随着被发现的微生物环氧化合物水解酶种类的增多，其应用方面的研究也不断深入。许多实验研究已经扩大到生物反应器中，光学活性环氧化合物的制备规模已经达到几十克的水平。在这些拆分反应中，不仅使用了生物反应器，而且采用了高底物浓度、两相体系，甚至用自来水代替缓冲液等多种新的方法，展现了良好的应用前景。WeUem等““报道了在水一有机溶剂两相体系中，利用酵母细胞硒。出n ck咖“出环氧化合物水解酶进行了大规模的拆分反应，获得了高浓度(0.9ml，L)、高光学纯度(98％ee)的(s)一1，2一环氧己烷(6.5g，30％收率)。在级联的中空纤维膜生物反应器中进行连续转化时，比产率为3.8g/L/H，运行12d，获得了38g高光学纯度(98％ee))的-1，2-环氧已烷。

在药物合成方面，利用环氧化合物水解酶制备光学活性的环氧化合物，解决了许多重要的生物活性物质合成途径上的限制性环节。Faber等“23利用冷冻干燥细胞对底物进行不对称水解开环，得到了一种合成松树甲虫信息素的重要中间体——(s)-Frontalin。Furstoss的研究小组利用黑曲霉选择性水解环氧苎烯底物，获得了光学纯的6，7-双羟基香叶醇和(4s，8s)-防风根醇，后者是护肤品、洗涤剂和多种软膏的重要成分。在拆分(±)一a一甲基-异丁基苯基环氧乙烷的反应中，他们还采用了化学．酶法。首先通过黑曲霉催化的不对称水解获得r s-构型环氧化合物，然后将生成的R-二醇采用化学的方法环化为消旋的环氧化合物继续进行拆分。(s)-a-甲基一异丁基苯基环氧乙烷在开环后可以转化成重要的生物活性药物——s-布洛酚。同时，他们利用该环氧化合物水解酶拆分330moL/L的对-硝基苯基环氧乙烷(54g/L)，经过6h的水解反应得到了光学纯度高达99％的S-构型环氧化合物，然后在酸性条件下对产物进行水解及重结晶获得了光学纯度为98％的R-二醇，最后加氨合成了肛阻断剂类手性药物尼芬尔醇。这种化学酶法在拆分外消旋环氧底物获得光学活性环氧中间体以制备药物(R)-3，5-二羟-3-甲基戊酸内酯的合成中得到了应用。此外，Furstoss等还报道了利用两种选择性互补的微生物A.niger和S.tuberosum环氧化合物水解酶，共同催化对-氯苯基环氧乙烷的不对称水解反应，得到了神经保护药物Eliprodil的关键性手性合成子——光学活性的R-二醇，其对映体过剩值高达96％，转化率达93％。利用真菌S．tuberosum环氧化台物水解酶水解茚环类环氧化台物，他们还获得了抗爱滋病药物齐夫尔定(Indina-vir)的重要前体物质：光学纯度为98％的(1R，2S)——环氧化合物(收率20％)和光学纯度为69％的(1R，2R)——二醇(收率48％)。

生物酶在有机合成中的应用是20世纪80年代发展起来的生化技术。由于它有许多优点，如反应条件温和（常温、近中温），具有高度的区域选择性、立体选择性和对映体选择性，可避免敏感官能团发生变化，可产生许多光化学活性物质，尚可完成一些用传统的化学反应；另外还有产品纯、无三废、无环境污染等优点，因此越来越受到有机化学研究者的青睐，实验表明在有机溶剂中进行酶催化反应具有以下优点：增加非极性底物的浓度，很多不溶于水或在水中不稳定的产物能在有机溶剂中用酶来催化生成；有机溶剂能保护酶免受有毒反应物和反应条件的损坏，提高酶的耐温性等。酶催化反应的类型包括氧化还原、酶合成、酯交换、脱氧、酰胺化、甲基化、羟化、磷酸化、脱氨、异构化、环氧化、开环聚合、侧链切除、聚合及卤代等。

酶在有机合成中的应用以逐渐被人们所认识，并且近年来已取得了较大进展，利用酶催化的不对称可以合成许多手性分子，随着酶技术的发展，已经克服了酶催化反应中存在的一些问题（如：对有机介质的敏感性、对底物变化的适应性以及醇的不稳定性等）。近年来有关酶技术的进展主要体现在以下几个方面：

（1）固定化酶：将酶固定在固定支持物上，或通过酶分子之间的交联而得以固定，通过固定后可以更方便、更有效地利用酶，提高酶催化作用的效率；

（2）酶在低水有机介质中催化反应：多数酶是在水溶液中催化化学反应的，近年来酶低水介质中催化有机反应取得了明显的进展，从而拓宽了酶应用的领域，到了酶反应只能在水溶液中进行的传统观念；

（3）抗体酶：抗体酶是近年来才出现的新概念，是专一作用于抗原分子的有催化活性的、有特殊生物学功能的蛋白质。抗体酶兼备免疫反应的专一性和酶催化反应的活性，因此有可能通过人工制备来获取高选择性的催化剂以应用于化学、生物和医药学；

（4）模拟酶：通过人工合成制备模拟酶的识别和催化性能的分子，已经越来越引起化学家的注意。合成酶也能像天然酶一样加速某些化学反应，并显示出较强的立体选择性。虽然合成酶的研究刚刚起步，但已显示出了巨大的诱惑力；

（5）Ribozyme：Ribozyme的功能主要是切断RNA，有阻断基因表达和产生抗病毒作用的应用前景，其底物都是RNA分子。

参考文献：

王成华 孙纳新 马梦瑞 《山东化工》《酶在有机合成中的应用》，1994-12-05 31-35页 吴中柳 李祖义 《有机化学》 《氰基水解酶在有机合成中的应用》 2001年第21卷第一期，25-32 彭华松 宗敏华 娄文勇 《微生物环氧化合物水解酶在有机合成中的应用》 《微生物学通报》 2003年30（2）

边侠玲 《安徽化工》 《卤过氧化物酶在有机合成中的应用研究进展》第36卷，第4期

沈鸿雁，田佳珍，叶蕴华《非水介质中酶催化研究新进展》，2003，23（3）； 王乃兴，刘薇，王林《酶催化反应研究进展》，2004,2（2）

高守海，胡文祥《酶催化选择有机合成新进展》，功能分子学报，2002（3）。