人工器官可按功能、原理和使用方式的不同进行分类。首先，按器官所起的功能可以分为下面几类：支持运动功能（如人工关节、假肢等），血液循环功能（如人工心脏、人工血管等），呼吸功能（如人工肺与人工喉等），血液净化功能（如人工肾与人工肺等），消化功能（如人工食管与人工肠等），排尿功能（如人工膀胱与人工尿道等），内分泌功能（如人工胰与人工胰岛细胞），生殖功能（如人工子宫与人工睾丸等）、神经传导功能（如心脏起搏器与膈起搏器等）和感觉功能（如人工角膜、人工鼻等）等人工器官。其次，按照人工器官的工作原理，可将其分为机械式和电子式装置。例如，人工心脏瓣膜、人工气管、人工晶体属于机械式装置，而人工耳蜗、人工胰、人工肾、心脏起搏器等则属于电子式装置。另外，按照人工器官的使用方式，可将其分为植入式和体外式。例如，人工关节、心脏起搏器等属于植入式，人工肾、人工肺、人工胰等就属于体外式的人工器官。
总的来说，人工器官是伴随多种学科的交叉而形成的学科，如生物材料、生物力学、组织工程学、临床医学、电子学等。进入21世纪，医用生物材料进入一个全新时代，人体器官所用的材质多种多样，主要包括人工关节材料、硅橡胶、人工听小骨材料、人工皮肤等。
6.2.2人工关节
人工关节常用的材料有金属、陶瓷、塑料、碳质、多孔材料等。
（1）金属材料
目前常用的金属材料有不锈钢、钴铬钼合金、钛及钛合金（Ti6Al4V）。金属材料经过一系列加工后被人们所使用，充分利用金属的机械性能和耐磨性。由于生物医用无毒性的要求，必须避免钛合金的钒（V）和铝（Al）带来的潜在毒性，所以需要不断地开发新型的无毒性钛合金。
（2）陶瓷材料
作为医用材料，陶瓷在近十几年迅速发展起来。陶瓷具有很好的生物相容性（同时具有良好的相容性），对人体无毒害，并且具有良好的弹性模量、力学性能、耐磨性能等，所以用陶瓷制成的人工关节优于其他的医用材料。
（3）塑料材料
塑料包括丙烯酸、尼龙、特氟隆等，用塑料制成的股骨关节具有不少缺点，如易折断、磨损、变形、松动及具有组织反应。当前国际上唯一普遍用于人工关节的塑料材料是具有良好的耐腐蚀性并且吸水极少的超高分子聚乙烯。
（4）碳质材料
石墨和碳纤维都是碳质材料，具有很多优点，如质轻、耐磨、抗压、耐腐蚀、耐高温、弹性模量近似骨、无电解作用等，非常适于制造人工关节。生物医学所用的碳质人工关节是由基体（石墨或碳纤维）和在外面的含硅低温各向同性碳涂层所组成。
（5）多孔材料
多孔材料可使骨组织长入，起到固定人工关节与活体骨的作用。该类材料主要是在金属假体上涂上一层低模量含有碳纤维和聚四氟乙烯的多孔原料，使之具有良好的生物相容性，避免退化，效果良好。
6.2.3硅橡胶材料
硅橡胶为线型聚硅氧烷，主链由硅氧键（Si—O键）连成，侧链为Si—C结构，化合物非常稳定，正常温度不发生裂解氧化等反应。同时主链呈螺旋状态，抵消了硅氧键的极性，且侧链基团的极性非常低，所以整个分子的极硅橡胶分子结构性非常低。因此，硅橡胶具有疏水性、耐热性、耐氧化及抗老化性，同时与人体具有良好生物相容性。这些优异性能使得其在医学材料领域有广泛的应用，如医疗器械、人造脏器和药物缓释体系等。另外，由于硅橡胶的分子间力较小，具有更好的透气选择性，硅橡胶还可以作为选择性透气膜的材料，如气体交换膜医用品、人造器官。至今为止，硅橡胶仍是脑积水引流装置的唯一材料。
6.2.4人工听小骨材料
听小骨，即听骨，是人体中最小的骨组织，包括左右各三块：锤骨、砧骨及镫骨。自体听骨的质地符合生理性声音传导特性，无排斥反应。
人工听小骨的材质也是多种多样的，除了自体材料外，还有同种异体听小骨以及生物材料等。用于重建听小骨的生物材料有聚乙烯、特氟隆、硅胶、不锈钢、高密度聚乙烯海绵、生物玻璃和生物陶瓷等。由于材料的排异现象，曾有超高分子聚乙烯、特氟隆材料在临床应用一段时间后禁止使用。
20世纪80年代起，钛质是听小骨的极佳材料。这是由于钛材质具有良好的生物相容性、质轻、韧性和可塑性，以及记忆功能、声导功能佳、连接稳定性好、与镫骨连接牢固及不易脱位等特点。
6.2.5人工皮肤
人工皮肤是人工研制的体外皮肤代用品，主要用来修复、替代缺损的皮肤组织。人工皮肤与人类皮肤类似，可减缓烧伤、烫伤患者的疼痛，并且愈后不留瘢痕。传统的人工皮肤来源于人体材料，即用人体其他部分的皮肤来填补损伤处的皮肤。但自体资源有限，人工皮肤便应运而生。
20世纪80年代，人们运用生物或合成高分子材料成功制造人工皮肤，大大节省了患者自体皮源，提高了就治率。但人工皮肤价格昂贵，移植后存活率约50%，需要在临床上不断试验。值得注意的是，近年来人们发现，用甲壳素制成的人工皮肤是一种新型生物材料，它对生物细胞无排斥，能够修复细胞、促进细胞再生，其医疗效果优于传统人工皮肤。甲壳素，又名壳聚糖、甲壳质、明角质等。1823年由欧吉尔（Odier）从甲壳动物外壳中提取并命名。甲壳素是一种高分子聚合物，相对分子质量约100万。
6.3天医无缝——医用缝线
随着医疗科技的发展，小小的医学材料——医用缝线也在不断地更新前进。先进的医学设备和材料，不仅减少伤者身体上瘢痕，同时增加病患的生活信心。现代医学缝合术使美丽不留疤成为可能。理论上，外科缝合材料应具备通用、无菌、无电解、无毛细作用、无过敏、无致癌和无磁等性能，既要求组织反应轻微并可被吸收，又要易于操作，不易松结，缝线本身不致磨损或裂开等。但是，这种理想通用缝线目前还不存在，所以现在医生选用缝线尽可能接近理想特性，主要从抗张强度、粗细均匀、无菌抗菌、柔韧、组织相容、缝合结果等角度择优选用。
医用缝线分为可吸收性缝线和不可吸收性缝线。下面分别对两大类的缝线材料及选择标准做一些介绍。
6.3.1可吸收性缝线
可吸收性缝线属于可降解材料，分为天然和人工合成两大类。天然可吸收性缝线来源于健康哺乳动物，此类缝线的可吸收性主要是通过人体内生物酶的消化作业来降解缝线纤维。而人工合成可吸收性缝线主要来源于人工合成的多聚体，它通过水解作用，引起缝线多聚体链发生分解。
（1）天然可吸收性缝线
天然可吸收性缝线多用羊肠线，由高纯胶原加工而成，其吸收速率取决于线类型、组织类型与状况以及患者身体状态等。一般来说，两个月内可完全被人体吸收。用铬盐溶液处理的羊肠线则得到铬化肠线，它可对抗机体内各种酶消化作用，延长吸收时间至三个月以上。这样，可以根据手术情况决定使用天然可吸收性缝线的类型。
（2）人工合成可吸收性缝线
由于天然肠线组织反应难于预测，所以人工可吸收性缝线应运而生。迄今为止，人工可吸收性缝线应用范围十分广泛，从大型胸腹部伤口缝合手术到微型眼科手术中都有应用。
（1）涂层Vicryl（Polyglactin910）缝线。涂层是丙交脂和乙交脂（Polyglactin370）共聚物混合剂，加上硬脂酸钙所制成。此类缝线使用时穿过组织流畅、定位准、打结平稳，还具有减少箝闭组织倾向，非常适用于感染伤口缝合。此类缝线具有可吸收性，缝合后两个月左右缝线就被吸收殆尽。
（2）Polydioxanone（PDSⅡ）缝线。这种缝线属于单纤维材质，是缝合材料发展史上的重大进展。它除了单纤维缝线的基本特征外，还非常松软、柔韧，且吸收性能良好，组织反应轻微，具有一定抗菌性。它能维持伤口抗张强度6周以上，是其他人工可吸收性缝线的2倍，缝合6个月后缝线可被完全吸收。适用于多种软组织缝合，可用于小儿心血管、产科、眼科、整形外科、消化道和结肠手术等。
（3）Monocryl（Poliglecaprone25）缝线。这种缝线属于单纤维缝线，具有非常优异的柔韧性，易打结、操作方便、组织不敏感、可如期吸收等。对于一些皮下组织的缝合、软组织对合及结扎等手术时，需要术后两周内具有较高抗张强度时，可用此种缝线。该种缝线使用一周后可保留原强度的50%~60%，两周时降低到20%~30%，3～4个月时缝线会被完全吸收。
（4）Tepha FLEX缝线。这是美国最新研制并上市的一种医用缝合线，它依靠DNA重组生物技术研制，可在缝合后一段时间内自行分解。但是，该缝合线被美国食品药品监督管理局划为二级医疗器械（危险程度中等）。因为有些患者对缝合线生产过程中使用的细胞或培养基过敏。
6.3.2不可吸收性缝线
不可吸收性缝线不受人体内酶的消化影响，也不被水解。缝合后缝线将长留于组织内或需要拆除。可用于对可吸收性缝线敏感、疤痕体质或有组织肥大的一些患者。甚至用于固定暂时性医疗装置（如除颤器、起搏器、药物释放器等）。不可吸收性缝线包括金属合金类和人工合成聚合物类。
（1）合金缝线
一般外科选用的不锈钢缝线合金缝线，可用于腹壁、胸骨缝合、皮肤缝合、减张缝合，以及各种矫形外科和神经外科手术。该类缝线需要具有无毒、易弯、纤细等特点。通常选用的是单纤维和捻搓型多纤维两类缝线，因为这两种缝线抗张强度大、组织反应低、打结便利、操作方便，并且只要线不断，组织抗张强度几乎不变。
（2）合成聚合物缝线
这类不可吸收缝线主要有尼龙、聚酯纤维和聚丙烯三大类。
尼龙是一种具有良好强度和弹性该分子线型聚合物，可用来作为减张缝合和皮肤缝合，而被植入体内后，尼龙缝线每年以15%~20%速度缓慢水解。由于单股尼龙缝线有记忆特性（恢复其原来直线状态的倾向），因此，尼龙缝线在结扎时应多打几次结，以确保安全可靠。
聚酯纤维缝线属于多纤维缝线。它比天然纤维更强韧，具有高强度、不受湿化影响、无组织反应，是缝合人造血管的最佳材料。有些聚酯纤维可在术后永久留在体内，避免拆线麻烦，但该缝线穿过组织时，会有较高摩擦系数。还有一种涂有polybutilate润滑剂涂层的优质聚酯纤维缝线——ETHlBOND，其在穿越组织时摩擦系数减小，组织反应低，可在体内长时间维持其强度，主要用于心血管外科手术。
聚丙烯缝线是一类操作方便、柔韧性好的高分子聚合物，它组织反应低，比其他单纤维缝线更平稳、牢固，具有长期抗张特性（可达2年），很难在体内被生物酶降解，更容易拆除，广泛用于普外科、心血管外科、整形外科及眼科等领域。
6.3.3医用缝线选择标准
由前述讨论可见，医用缝合材料种类繁多。人们主要按照伤口愈合时间、伤口感染程度、伤口部位等来选择合适缝线。例如，肌腱部位需要较长时间愈合，就需要选择不可吸收缝线或抗张性时效较长的可吸收缝线；而缝合污染伤口时，最好选用单纤维缝线或可吸收性缝线；在泌尿道和胆道手术中，为避免形成结石，应使用可吸收性缝线。
通过对生物医学材料的介绍，相信大家对医疗美容的选择会更理智和慎重；人工器官是科技发展的产物，虽然人工器官仍离不开冰冷的机器运转，但是它们给患者带来巨大的帮助：不但可以延长患者的寿命，而且让他们像正常人一样生活；现代医用缝合线不仅减轻了患者的痛苦，而且使美丽不留疤成为可能。总之，生物材料的发展，带给人们的不再是冰冷可怕，不再是面对未来生活的恐惧，而是对美丽的积极，更是对生活的信心。
