生物医用陶瓷论文修订稿
生物医用材料论文

生物医用材料论文生物医用材料是指用于医疗治疗和修复人体组织的材料,它们可以被植入到人体内部,用于支撑、修复或替代受损组织或器官。
生物医用材料的研究和应用已经成为当今生物医学领域的热点之一,对于改善人类健康和延长寿命具有重要意义。
本论文将围绕生物医用材料的相关内容展开讨论,包括其分类、应用、发展趋势等方面。
首先,生物医用材料可以根据其来源和性质进行分类。
根据来源,生物医用材料可以分为天然材料和人工合成材料两大类。
天然材料包括骨、软骨、皮肤等人体组织,以及动物组织和植物组织等天然生物材料;人工合成材料则是通过化学合成或生物工程技术制备的材料,如生物陶瓷、生物聚合物等。
根据性质,生物医用材料可以分为可降解材料和不可降解材料两类。
可降解材料在人体内会逐渐降解并被代谢,不可降解材料则会长期存在于人体内。
其次,生物医用材料在临床上有着广泛的应用。
例如,生物陶瓷材料常被用于人工关节表面的修复,生物聚合物材料则可以用于修复软组织缺损,生物活性玻璃材料则可以促进骨组织再生等。
此外,生物医用材料还被广泛应用于心血管支架、人工心脏瓣膜、组织工程支架等领域,为临床治疗提供了重要的支持和帮助。
再次,生物医用材料的发展趋势主要表现在材料多样化、功能化和个性化方面。
随着生物医学工程技术的不断进步,人们对生物医用材料的需求也在不断增加。
因此,未来生物医用材料的发展将更加注重材料的多样性,不仅需要满足不同组织和器官的修复需求,还需要考虑到个体差异和个性化治疗的需求。
同时,生物医用材料的功能化也将成为未来发展的重点,例如可控释放药物的生物材料、具有生物活性的生物材料等将成为研究的热点。
综上所述,生物医用材料作为生物医学领域的重要组成部分,其研究和应用对于人类健康具有重要意义。
未来,随着生物医学工程技术的不断进步,生物医用材料将会迎来更加广阔的发展空间,为人类健康事业做出新的贡献。
纳米生物医用陶瓷的应用及展望
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3 11用于细胞 分 离 ..
8 O年代初 , 人们开 始利用 纳米微 粒进行 细胞分离 。 建
立 了用纳米 S O 微粒 实现细胞 分离 的新技术 。纳米包 覆 i。 体 尺寸约 3 n .因而 胶体溶液 在离 心作用 下很容易产 生 0m
等条件 让其水 解 、 聚合, 溶胶 一凝胶 而形 成一种 空 间骨 密度 梯度 ; 经 易实现 纳米 S O 粒 子与细胞 的分 离 。 i
维普资讯
20 0 6年第 3 期
( 11 ) 第 1期
佛 山 陶 瓷
3 5
纳米生物医用陶瓷 的应用及展望
涂 浩 闫 玉 华
( 武汉 理工大学生物医用材料 与工程研究 中心 武汉 40 7) 30 0
摘 要 本文概叙 了纳米生物医用 陶瓷的特性 ,介绍 了纳米 陶瓷 的主要制备方法 , 分 析了纳米陶瓷在生物 医学 中的主要 应用 和发展 。 关健词 生物陶瓷 , 纳米技术 , 纳米陶瓷
便 这一特点 , 将磁性 纳米 粒子 制成 药物 载体 , 过静 脉注 通
射 到动物体 内 ,在外加磁 场 作用 下通 过纳米 微粒 的磁性
主要 方法 有 : 冷等 静 压成 形 、 高压 成形 、 胶 等 静 导航 , 超 橡 使其 移动到 病变 部位 , 到定 向治疗 的 目的。动物 达
.. 架 结构 , 再脱水 焙烧得 到产物 的一种方法 。此 法在制 备复 3 12 用 作 药物 栽 体
合氧化物纳米 陶瓷材料时具有很大 的优越性 。 聚相合成 凝 已被用于生产小于 1n 0 m的 S O、1 3 T O 纳米 团。 i2 和 i2 A0
( )纳米 陶瓷成形 2
人 们利用 纳米 级粒 子使 药物在 人体 内 的传 输更 为方
2024年生物医用陶瓷材料市场环境分析

2024年生物医用陶瓷材料市场环境分析1. 引言生物医用陶瓷材料是一种具有良好生物相容性和优异功能性的特殊陶瓷材料。
在医疗器械和人工器官领域有着广泛的应用。
本文将对生物医用陶瓷材料市场的环境进行分析。
2. 市场规模生物医用陶瓷材料市场具有巨大的潜力。
根据市场研究数据显示,预计在未来几年内,生物医用陶瓷材料市场规模将持续扩大。
当前市场规模已经达到了数十亿美元级别。
3. 市场驱动因素生物医用陶瓷材料市场的发展得益于多个驱动因素。
3.1 技术进步随着科技的进步,生物医用陶瓷材料的制备工艺和性能得到了显著提升,进一步推动了市场需求的增长。
新材料的研发以及制备技术的改进为行业带来了更多发展机遇。
3.2 人口老龄化全球范围内人口老龄化的现象加剧了对医疗和人工器官的需求。
生物医用陶瓷材料由于其生物相容性和优异功能性,成为人工骨骼、人工关节等领域的首选材料,因此在老年人口增加的情况下,市场需求也将随之增加。
3.3 医疗保健支出增加全球范围内医疗保健支出不断增加,为生物医用陶瓷材料市场提供了广阔的市场空间。
各国政府和个体对于医疗保健的重视度提高,推动了市场需求的增长。
4. 市场竞争格局生物医用陶瓷材料市场是一个竞争激烈的行业。
目前,市场上有多家知名企业参与竞争,包括材料制造商、医疗器械公司等。
在市场竞争格局中,技术实力、产品质量、价格和市场知名度等因素成为企业竞争的关键。
5. 市场风险与挑战尽管生物医用陶瓷材料市场前景广阔,但仍存在一些风险与挑战。
5.1 技术难题生物医用陶瓷材料的开发和制备过程中,存在一些技术难题。
例如,如何提高材料的力学性能和抗磨损性能,如何控制材料的生物相容性等。
这些难题需要企业在研发过程中不断克服,才能保持竞争优势。
5.2 法规和监管生物医用陶瓷材料属于医疗器械领域,受到严格的法规和监管。
不符合法规和监管要求的产品将无法上市或被召回。
因此,企业需要积极应对法规和监管变化,确保产品的合规性。
生物医用陶瓷材料的制备与性能研究
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生物医用陶瓷材料的制备与性能研究近年来,随着生物医学领域的迅猛发展,人们对于生物医用材料的需求也日益增长。
生物医用陶瓷材料作为一种重要的材料,因其优良的生物相容性和生物活性,被广泛应用于人体组织修复和功能恢复。
本文将探讨生物医用陶瓷材料的制备与性能研究。
首先,让我们来看一下生物医用陶瓷材料的制备方法。
传统的制备方法主要包括干燥成型、高温烧结和后处理等步骤。
干燥成型是将原料制成所需形状,可以通过注模、压制等方式进行。
而高温烧结是将干燥成型后的陶瓷材料进行烧结,提高其密度和力学性能。
后处理则是在烧结后的陶瓷材料上进行表面处理,如抛光、涂层等,以改善其外观和性能。
然而,随着科技的进步,现代制备方法也逐渐涌现出来。
其中,机械化制备方法是一种常用的现代制备方法。
利用机械化手段,可以将原料进行混合、粉碎和形状调控,大大提高了制备效率和精度。
此外,还可以利用化学制备方法,通过溶胶-凝胶法、电化学沉积等手段,得到具有特定形态和结构的陶瓷材料。
这些现代制备方法不仅提高了陶瓷材料的制备效率,还能够获得更加复杂的结构和性能。
接下来,我们将讨论生物医用陶瓷材料的性能研究。
生物医用陶瓷材料具有很多优异的性能,其中最重要的是生物相容性和生物活性。
生物相容性是评价材料与生物体相容性的重要指标。
生物医用陶瓷材料的生物相容性主要包括细胞相容性、组织相容性和免疫相容性。
细胞相容性是指陶瓷材料对细胞的生长和增殖没有明显的抑制作用;组织相容性是指陶瓷材料与周围组织的相容性良好,不会引起明显的炎症反应;免疫相容性是指陶瓷材料对免疫系统没有显著的刺激作用。
此外,生物活性是生物医用陶瓷材料的另一个重要性能。
生物活性是指材料与体液接触后,能够诱导骨组织形成,促进骨再生和骨修复。
在性能研究中,还有一些其他重要的性能指标需要考虑,如力学性能、热学性能和电学性能等。
力学性能是评价材料强度和刚度的指标,对于骨修复来说尤为重要。
因此,生物医用陶瓷材料的力学性能需要具备一定的强度和刚度,以承受人体的负荷。
生物医用陶瓷材料
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生物医用陶瓷材料
生物医用陶瓷材料是一种在医学领域中被广泛应用的材料,它具有优异的生物
相容性和生物活性,能够与人体组织良好地结合,被用于骨科和牙科等领域。
生物医用陶瓷材料主要包括氧化锆陶瓷、氧化铝陶瓷和羟基磷灰石陶瓷等,它们在医学领域中发挥着重要作用。
首先,生物医用陶瓷材料具有优异的生物相容性。
这意味着它们可以与人体组
织接触而不引起排斥反应,不会对人体组织产生不良影响。
这一特性使得生物医用陶瓷材料成为制作植入式医疗器械的理想选择,如人工关节、牙科种植体等。
在骨科领域,生物医用陶瓷材料可以与骨组织良好结合,促进骨细胞的生长和修复,有助于骨折愈合和骨缺损修复。
其次,生物医用陶瓷材料具有优异的生物活性。
它们可以促进人体组织的再生
和修复,有助于加速伤口愈合和骨折愈合过程。
在牙科领域,生物医用陶瓷材料可以用于修复牙齿缺损,如制作牙冠、牙桥等,其具有良好的生物相容性和生物活性,能够与牙齿组织良好结合,恢复牙齿的功能和美观。
最后,生物医用陶瓷材料还具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,能够在人体内长期
稳定地发挥作用。
它们可以承受人体内复杂的生理环境和机械力的作用,不易产生磨损和腐蚀,具有较长的使用寿命。
因此,生物医用陶瓷材料在医学领域中得到了广泛的应用,成为了不可或缺的材料之一。
总之,生物医用陶瓷材料具有优异的生物相容性、生物活性、耐磨性和耐腐蚀性,被广泛应用于骨科和牙科等领域,发挥着重要作用。
随着医学技术的不断发展和进步,相信生物医用陶瓷材料将会在医学领域中发挥越来越重要的作用,为人类健康事业做出更大的贡献。
基于硬组织修复与替代的生物医学陶瓷

基于硬组织修复与替代的生物医学陶瓷研究现状及发展趋势摘要:生物陶瓷是用于人体从脚趾到头盖骨的骨骼硬组织修复的重要材料,并且还可用作原位杀死受癌细胞伤害的组织,不用手术达到组织康复。
生物陶瓷对于骨骼修复和重建,是不可缺少的材料。
据统计,近年来骨修复及骨替代材料的市场份额一直保持左右的增长速率呈现逐年递增的趋势。
总之,骨缺损修复和替代材料的科学研究以及临床应用对人类具有重大的意义,同时也具有良好的应用前景和广阔的市场。
关键词:生物陶瓷;激光熔覆;硬组织骨是人体内最重要的结缔组织之一,在保护体内器官、为肌肉提供附着、产生血液细胞等方面发挥着不可替代的作用。
随着世界人口老龄化伴随而来的骨质疏松症等骨疾病,以及由于运动、事故和肿瘤切除造成的骨缺损与日俱增,其中大部分骨缺损需要使用骨修复或替换材料。
目前,全世界生物材料产业的年交易额已达到200亿美元,其中涉及硬组织修复和替代的材料约50亿美元,并且未来在临床上的应用将保持7~12%的年增长速度。
据美国估计,其国内每年涉及骨修复或替换的外科治疗已超过万人次。
在我国这样一个人口大国,潜在的需求更是不言而喻的。
因此,加快研究各种适合于人体硬组织缺损修复或替换的生物医用材料是为提升人类医疗保健的一项艰巨任务。
一、骨组织修复与替代自上世纪年代以来,各种陶瓷人工牙、人工骨和人工关节陆续问世。
在形形色色的玻璃和陶瓷中,生物活性玻璃、玻璃陶瓷、羟基磷灰石等,都被称为“生物活性陶瓷”。
它们具有优良的生物活性,能与骨形成骨性结合,稳定性好,结合强度高,植入体内还能诱导细胞生长。
在骨组织工程中,作为硬组织如股骨、牙齿、关节等修复和替代的生物陶瓷材料,不仅要求植入体要有良好的力学性能,而且要有良好的生物相容性和成骨性能。
骨是一种高密度的结缔组织,它具有独特的精密结构,如果按结构来划分,可分为密质骨和松质骨。
作为一种生物陶瓷复合材料,骨长期以来一直备受材料研究人员关注,旨在复制其优异的力学性能,高强度和断裂韧性,这些优异的性能是由于其具有独特结构的有机无机复合体系决定的,即骨中存在的特殊的稳定结构——多尺寸分级结构[13]。
生物陶瓷材料的生物学性能评价
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生物陶瓷材料的生物学性能评价随着科学技术的进步,生物陶瓷材料在医学领域的应用日益广泛。
作为一种具有良好生物相容性和生物活性的材料,生物陶瓷的生物学性能评价至关重要。
本文将从生物相容性、生物活性以及体内行为三个方面来探讨生物陶瓷材料的生物学性能。
首先,生物相容性是评价生物陶瓷材料的重要指标之一。
生物陶瓷材料的生物相容性可以从细胞水平和组织水平来进行评价。
在细胞水平上,可以通过细胞黏附、增殖和分化等指标来评估细胞的反应。
良好的细胞黏附和增殖能够促进组织修复和再生,而分化能力则对于特定组织的功能恢复至关重要。
在组织水平上,可以观察生物陶瓷材料在组织内的相容性。
通过观察细胞外基质的沉积和新生血管的形成等现象,可以评价生物陶瓷材料与周围组织的相互作用。
细胞水平和组织水平上的评价结果可以综合反映生物陶瓷材料的生物相容性。
其次,生物活性是评估生物陶瓷材料性能的另一个重要指标。
生物陶瓷材料能够与生物体内的骨组织发生相互作用,并促进骨的再生和修复。
生物活性的评价可以通过体外和体内试验来进行。
在体外试验中,生物陶瓷材料可以与体液或细胞培养液接触,观察其释放离子和物质的能力。
这些离子和物质可以刺激细胞黏附、增殖和分化,从而促进骨组织的再生。
在体内试验中,可以将生物陶瓷材料植入动物体内,观察其与周围组织的相互作用。
可以通过X射线、组织切片和生物力学试验等手段来评估生物陶瓷材料对骨组织的刺激和支持作用。
最后,生物陶瓷材料的体内行为也是评价其生物学性能的重要指标。
生物陶瓷材料在体内的行为包括降解、吸收和生物整合等过程。
降解是指生物陶瓷材料在体内被生物体分解和吸收的过程。
降解速度的快慢对于材料的应用效果和随后的组织修复有重要影响。
吸收是指生物陶瓷材料被生体吸收的过程,这个过程可以通过定期的影像学观察来评估材料的吸收情况。
最后,生物整合是指生物陶瓷材料与周围组织相互结合的过程。
良好的生物整合性能可以促进生物陶瓷材料与周围组织的稳定结合,并提高植入物的长期存留率和功能恢复。
生物陶瓷材料论文2篇

生物陶瓷材料论文2篇关于《生物陶瓷材料论文2篇》,是我们特意为大家整理的,希望对大家有所帮助。
篇一:生物材料论文摘要: 材料科学与物理学、化学、生物学及临床科学越来越紧密地结合,并突破旧有科学的狭小范围,诞生了另一个新兴的产业--生物医学材料产业。
生物医学材料已经成为生物医学工程的4大支柱产业之一,它为医学、药物学及生物学等学科的发展提供了丰富的物质基础。
作为材料学的一个重要分支,它对于促进人类文明的发展必将作出更大的贡献。
生物医学材料指的是一类具有特殊性能、特种功能,用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患,而对人体组织不会产生不良影响的材料。
现在各种合成和天然高分子材料、金属和合金材料、陶瓷和碳素材料以及各种复合材料,其制成产品已经被广泛地应用于临床和科研。
关键词: 生物材料; 陶瓷;高分子;降解。
生物材料也称为生物医学材料, 是指以医疗为目的, 用于与生物组织接触以形成功能的无生命的材料[1]自19世纪80年代以来, 以医疗、保健、增进生活质量、造福人类为目的的生物材料取得了快速的发展。
它最早的使用可以追溯至19世纪末, 在1886年, 首例钢片和镀镍钢治疗骨折应用于临床获得成功。
迄今为止, 除大脑以外的各种人工器官已经应用于人体, 并取得了良好的效果。
目前, 生物材料主要包括医用高分子材料、生物陶瓷、医用金属材料等[2]。
1.生物医学材料的分类一般而言,临床医学对生物医学材料有以下基本的要求:无毒性,不致癌,不致畸,不引起人体细胞的突变和组织细胞的反应;与人体组织相容性好,不引起中毒、溶血凝血、发热和过敏等现象;化学性质稳定,抗体液、血液及酶的作用;具有与天然组织相适应的物理机械特性;针对不同的使用目的具有特定的功能。
目前, 按材料性质不同, 生物材料一般可分为医用高分子材料、生物陶瓷材料、医用金属材料、生物降解材料、生物医学复合材料等。
1. 1 医用高分子材料医用高分子材料是生物医用材料研究领域最活跃的领域之一, 特别是20世纪60年代以来发展更快, 已经能合成出许多具有优良性能的软、硬材料及药物控释材料应用到各个医学领域。
生物医用陶瓷材料

生物医用陶瓷材料
生物医用陶瓷材料是一种在医学领域中得到广泛应用的材料,它具有优良的生
物相容性、耐磨性和耐腐蚀性,因此在医疗器械、人工关节、牙科修复等领域有着重要的地位。
生物医用陶瓷材料主要包括氧化铝陶瓷、氧化锆陶瓷、羟基磷灰石陶瓷等。
首先,氧化铝陶瓷是一种常见的生物医用陶瓷材料,具有优异的生物相容性和
耐磨性。
氧化铝陶瓷在人工关节、牙科修复和骨科植入物等方面有着广泛的应用。
其硬度高、耐磨性好,能够有效减少人工关节的磨损,延长使用寿命。
同时,氧化铝陶瓷的生物相容性好,不易引起人体排斥反应,有利于植入物的愈合和稳定。
其次,氧化锆陶瓷是另一种重要的生物医用陶瓷材料,具有良好的生物相容性
和高强度。
氧化锆陶瓷在人工关节、牙科修复和骨科植入物等方面也有着广泛的应用。
与氧化铝陶瓷相比,氧化锆陶瓷的强度更高,更适合于承受较大的载荷。
因此,在一些需要承受较大力量的医疗器械中,如人工关节和牙科修复中,氧化锆陶瓷往往是首选材料。
此外,羟基磷灰石陶瓷是一种具有良好生物活性的生物医用陶瓷材料,能够与
人体组织发生化学结合。
羟基磷灰石陶瓷在骨科植入物和牙科修复中有着重要的应用。
由于其良好的生物活性,羟基磷灰石陶瓷能够促进骨组织的再生和修复,有利于植入物的稳定和愈合。
总的来说,生物医用陶瓷材料在医学领域中具有重要的应用前景,其优异的生
物相容性、耐磨性和耐腐蚀性使其成为医疗器械、人工关节、牙科修复等领域的首选材料。
随着科学技术的不断发展,相信生物医用陶瓷材料将会有更广泛的应用,并为医学领域带来更多的创新和突破。
生物医用陶瓷材料

氧化锆美容前
氧化锆美容后
二氧化锆预约费用2800元每颗
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C 非氧化物陶瓷
SiC材料,硬度高,强度大,导热导电性好,是耐磨,耐腐蚀 性材料
Si3N4材料,可代替氧化锆作关节置换假体,比氧化锆有更好 的使用寿命
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2.生物活性陶瓷
1892年,Dreesman首次发表了利用硫酸钙(CaSO4·H2O)修复骨缺损 1920年,Albee发现磷酸三钙(Tricalcium phosphate, TCP) 可以刺激骨形成
BIOmaterials
第三代
活性、可降解 生物活性玻璃、硅酸钙
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陶瓷显微结构
由许多不规则的晶粒所组成,中间有晶界隔开
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不同化学组成的陶瓷表面及截面结构
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典型的生物陶瓷材料
1.惰性生物陶瓷材料
生物惰性陶瓷是一类暴露于生物环境中,与组织几乎不发 生化学变化的材料,所引起的组织反应主要表现为材料周 围会形成厚度不同的包裹性纤维膜
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B 其它的惰性氧化物陶瓷 氧化锆陶瓷
单斜晶体(m) 1170℃ 四方晶(t) 2370℃ 立方晶(c) 2715℃ 熔体
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氧化锆,氧化镁,以及混合氧化物陶瓷 (如组成:氧化锆50-60%,氧化铝10-20%,氧化钾7-10%的陶瓷)
混合氧化物陶瓷组成,色泽,热膨胀系数可调,可用作人工牙齿
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一 AX型晶体结构
具有NaCl结构的离子晶体的晶胞
陶瓷材料在生物医学领域的应用前景

陶瓷材料在生物医学领域的应用前景引言生物医学领域的发展推动了医疗技术的进步,为疾病治疗和健康改善提供了更多的选择。
作为一种新兴材料,陶瓷材料日益受到研究和应用的关注。
陶瓷材料在生物医学领域具有许多优良性能,如高生物相容性、良好的机械性能和优异的化学稳定性。
本文将探讨陶瓷材料在生物医学领域的应用前景以及相关的研究进展。
一、骨修复材料陶瓷材料在骨修复领域有广泛的应用前景。
由于其类似于人体骨骼的组织结构和化学成分,陶瓷材料具有良好的生物相容性和机械性能,可用于人工骨骼的修复和重建。
一种常用的陶瓷材料是氧化铝陶瓷,它具有高强度和优异的生物相容性。
由于其与自然骨的相似性,氧化铝陶瓷能够促进骨细胞的生长和再生,从而加速骨折的愈合。
二、人工关节陶瓷材料在人工关节领域也有重要的应用前景。
金属材料在人工关节中的使用可能会导致长期的磨损和松动,而陶瓷材料则具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,可以提供更长久的使用寿命。
例如,陶瓷材料可以用于制造人工髋关节和人工膝关节,以提供更好的关节功能和减轻疼痛。
此外,陶瓷材料还能够减少人工关节和周围组织之间的摩擦,从而减少磨损和松动的风险。
三、牙科应用陶瓷材料在牙科领域也有广泛的应用前景。
传统的金属合金修复材料可能对患者的牙齿和牙龈组织产生不良影响,而陶瓷材料具有更好的生物相容性和仿真性能。
陶瓷材料可以用于制造牙冠、牙槽骨替代物和修复材料等,以改善患者的口腔健康和美观。
此外,陶瓷材料还能够提供更好的牙齿保护和加强牙齿的强度,预防牙齿疾病和损伤。
四、药物输送系统陶瓷材料在药物输送系统方面的应用前景也备受关注。
陶瓷材料具有优异的化学稳定性和多孔结构,可以用于制造药物释放平台和缓释剂。
通过调控陶瓷材料的结构和孔隙度,药物可以被安全地嵌入材料内部,并以控制释放的方式释放出来。
这种药物输送系统可以提高药物的疗效和降低副作用,从而改善患者的治疗体验。
五、生物传感器陶瓷材料在生物传感器领域也具有广阔的应用前景。
生物陶瓷材料的降解与生物活性

生物陶瓷材料的降解与生物活性生物陶瓷材料因其出色的生物相容性和生物活性而被广泛应用于医疗领域。
然而,随着时间的推移,这些材料会逐渐发生降解,对其生物活性可能会产生影响。
本文将探讨生物陶瓷材料的降解过程以及与之相关的生物活性。
首先,我们需要了解生物陶瓷材料的降解机制。
生物陶瓷材料主要分为两类:可吸收和不可吸收。
可吸收材料(如聚乳酸和羟基磷灰石)在体内会逐渐分解为无毒的代谢产物,并最终被人体完全吸收。
不可吸收材料(如氧化铝和氧化锆)不会发生明显的降解,它们在人体内部形成一种稳定的生物惰性物质。
这两类材料的降解与生物活性也有一定的联系。
生物陶瓷材料的降解过程涉及多种因素,其中pH值是一个重要的影响因素。
在人体组织中,不同的器官和细胞所处的酸碱度各不相同。
生物陶瓷材料与组织接触后,其表面会发生化学反应,从而导致材料的降解。
pH值的不同会改变材料表面的化学性质,进而影响其降解速率和生物活性。
另一个影响生物陶瓷材料降解的因素是温度。
随着温度的升高,材料的降解速率也会增加。
在体内,温度的变化通常不会对降解速率产生太大影响,因为人体能够保持相对稳定的温度。
然而,在一些特殊情况下,如高热环境下的使用,温度的升高可能会导致材料的降解速度加快,对生物活性产生负面影响。
此外,材料的晶体结构也对降解过程起着重要作用。
晶体结构的稳定性决定了材料的化学稳定性和抗降解性能。
一些生物陶瓷材料具有高度稳定的晶体结构,使其能够在体内长时间保持不变。
这种稳定性使得材料在医疗领域得到广泛应用,例如骨修复和人工关节置换术。
然而,生物陶瓷材料的降解也与其生物活性息息相关。
一种常见的生物陶瓷材料是羟基磷灰石,它具有良好的生物活性和生物降解性。
羟基磷灰石的降解速率可以控制,有助于骨重建和修复。
其降解过程中释放的离子能够促进骨细胞的增殖和骨生成。
这种生物活性使得羟基磷灰石成为一种理想的骨修复材料。
在探索生物陶瓷材料的生物活性时,研究人员还发现了一些其他有趣的现象。
生物医用陶瓷

生化学相关的陶瓷(生物工程类陶瓷)
与人体组织不直接接触
氧化铝生物陶瓷材料
1933年Rock首先建议将Al2O3 陶瓷用于临床; 1963年由Smith用于矫形外科。 70年代至80年代中期,世界许多国家如美国、日本、
涂层生物陶瓷材料
在诸多生物骨科材料中,生物陶瓷涂层材料由于将金属(或合 金)基材优良的机械性能和生物陶瓷涂层良好的生物学性能结 合在一起,成为临床上广泛应用的生物骨科材料之一。 作为生物陶瓷涂层材料的基体一般要求为具有高强度、高韧 性、低密度的金属及其合金,如不锈钢、钛及合金、铬钼合 金、钴铬合金等,其中钛及其合金应用最为广泛。生物医用陶瓷姓源自: 班级:09级生物医学工程 学号:
2019年10月17日
报告内容
相关介绍 特征与分类 几种医用陶瓷
陶瓷?
• 陶瓷是指用天然或人工合成的粉状化合物经过成型和高温烧结制 成的、由金属和非金属元素的无机化合物构成的多晶固体材料。 陶瓷可分为传统陶瓷(普通陶瓷)和近代陶瓷(特种陶瓷)。传统的陶 瓷都是以由构成地壳的硅、铝、氧三种主要元素形成的天然硅酸 盐矿物为主要原料(如粘土、长石、硅石)制成的材料.为区别当 今大量研究开发的不含硅酸盐成份的近代陶瓷(如氧化物陶瓷、氮 化物陶瓷、硼化物陶瓷‘、碳化物陶瓷等)。欧美各国习惯上把硅 酸盐材料通称为“陶瓷”,而把近代陶瓷称为“新型陶瓷”(New Ceramics)或“精细陶瓷”(Fine Ceramics)。
医用陶瓷发家史
生物陶瓷材料作为生物医学材料始于l8世纪初。 1808年初成功制成了用于镶牙的陶齿 1871年,羟基磷灰石被人工合成。 l894年,熟石膏作为骨替换材料口。 1926年,Bassett用X 射线衍射分析发现骨和牙的矿物质与羟基磷灰石的X 射线谱相似。 1928年,Leriche和Policard开始研究和应用磷酸钙作为骨替换材料。 1930年,Naray—Szabo和Mehmel独立地应用X ray衍射分析确定了氟磷灰石 的结构。 1963年Smith报告发展了一种陶瓷骨替代材料。 1971年羟基磷灰石被成功研制并扩大到临床应用的报道。 1974年,Hench寻求一种容易降解的玻璃,当把这种玻璃材料植入生物体 内作为骨骼和牙齿的替代物时,发现有些材料中的组织可以和生物体内的 组分互相交换或者反应,最终形成与生物体本身相容的性质,构成新生骨 骼和牙齿的一部分。 中国20世纪70年代初期开始研究生物陶瓷,并用于临床。
科技论文《生物陶瓷的研究与应用》
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生物陶瓷的研究与应用材料科学与工程 0802 李达指导老师:张军战摘要生物陶瓷是一种具有与生物体或生物化学有关的区别于传统材料的新型材料,生物陶瓷有着传统陶瓷所不具备的优异性能。
是一类与人类的生命和健康密切相关的新型无机非金属材料,生物陶瓷在医学上的应用将极大的促进生物陶瓷的发展。
与有机高分子材料相比, 生物体陶瓷耐热性好, 便于进行高压灭菌等。
本文通过大量的文献阅读介绍了生物陶瓷的分类,生物陶瓷的物理化学性质以及生物陶瓷的应用前景。
此外本文还对一些生物陶瓷像单晶氧化铝、羟基磷灰石陶瓷的生产工艺做了简单介绍,并对生物陶瓷未来的发展做了合理展望。
关键词:特殊功能,纳米生物医用,生产工艺,单晶铝陶瓷,羟基磷石陶瓷1.前言随着人类社会的不断发展, 陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料; 由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域。
特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
这些主要用于人体内种植的陶瓷便称为“生物陶瓷”, 这是一个全球性关注的课题, 具有巨大的社会和经济效益。
生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。
包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。
根据使用情况, 生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。
前者植入体内以恢复和增强生物体的机能, 是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。
后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂, 是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。
如今生物陶瓷的研究已经有了十足的进步,不断有新的产品出现来优化我们的生活,相信不久的未来一定会走进千家万户。
2.生物陶瓷的分类及应用生物陶瓷材料根据其在生物体内的活性可分为惰性生物陶瓷材料和活性生物陶瓷材料。
[3]2.1 惰性生物陶瓷生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定, 生物相溶性好的陶瓷材料。
这类陶瓷材料的结构都比较稳定, 分子中的键力较强, 而且都具有较高的机械强度, 耐磨性以及化学稳定性, 它主要有氧化铝陶瓷、单晶陶瓷、氧化锆陶瓷、玻璃陶瓷等, 又分为以下几种:2.1.1 单晶、多晶和多孔氧化铝单晶氧化铝:具有相当高的抗弯强度,耐磨性能好, 耐热性好, 可以直接与骨固定。
生物陶瓷(β-TCP人工骨)治疗四肢骨折22例临床研究
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生物陶瓷(β-TCP人工骨)治疗四肢骨折22例临床研究目的:观察生物陶瓷(β-TCP人工骨)治疗四肢骨折中临床疗效及对人体造血功能、肝肾功能、心脏功能的影响。
方法:本院2005年1月~2008年10月应用生物陶瓷治疗四肢骨折22例,于术前、术后定期行X线及抽血检测人体造血、肝肾功能、心脏功能情况。
结果:手术均成功,术后随访3~20个月,骨折达骨性愈合,患肢功能恢复满意,患者无不良反应,对患者造血功能、肝肾功能、心脏功能无影响。
结论:生物陶瓷治疗四肢骨折,有利于新骨长入,促进骨折愈合,其降解过程不会引起血清钙浓度变化,不会引起人体造血功能、肝肾功能及心脏功能变化。
[Abstract] Objective:To evaluate the clinical effect of the bioceramic(β-TCP artificial bone) for the treatment of fracture of the extremities and the effect to hematopoiesis,liver function, renal function and cardiac function. Methods:Bioceramic were used in 22 cases of fracture of the extremities from January 2005 to October 2008 in our hospital.X-ray and blood test for hematopoiesis,liver function,renal function and cardiac function were performed before and after the operations.Results:The operations were all successful.The fracture was ossified,affected limb function instauration with no complication and no effect to hematopoiesis, liver function, renal function and cardiac function at follow-up evaluation which was 3-20 months after the operations.Conclusion:The method that bioceramic in the treatment of fracture of the extremities is beneficial for the new bone formed and could accelerate fracture concrescence. The degradation process has no effect in serum calcium, hematopoiesis, liver function, renal function and cardiac function.[Key words] Bioceramic;β-TCP artificial bone;Bone grafting人工材料作为骨移植替代物用于骨缺损的修复,是医学和生物材料领域的一项重要研究课题。
生物医用陶瓷-精选文档
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羟基磷灰石生物陶瓷材料
生物活性陶瓷中应用最多的是羟基磷灰石(hydroxyapatite,简称HA 或HAP),。羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成。羟基磷 灰石具有良好的生物相容性,植人体内不仅安全、无毒,还具有一 定的骨传导性。 致密HA具有一定的可加工性,在临床使用中极为方便,但因其植 入人体内后,只能在表面形成骨质,缺乏诱导骨形成的能力,仅可 作为骨形成的支架,主要用于人工齿根种植体。 多孔HA具有诱导骨形形成纤维组织和新生骨组 织交叉结合状态,能保持正常的代谢关系。多孔 HA生物陶瓷因其 强度较低,只能用于一些强度相对低的部位,在口腔医疗中主要用 于颌骨的置换及修补,在外科医疗主要用于整容。
磷酸钙生物陶瓷材料
目前广泛应用的生物降解陶瓷为p一磷酸三钙(简 称p—TCP),属三方晶系,钙磷原子比为1.5,是磷酸钙 的一种高温相。B—TCP的最大优势就是生物相容性好, 植入机体后与骨直接融合,无任何局部炎性反应及全身毒 副作用。 磷酸钙主要以结晶态的磷灰石相构成了人体硬组织的主 体,从骨的结构上看,骨是由尺寸小于100nm的磷酸钙盐 晶体弥散分布在胶原蛋白以及其他生物聚合物中构成的连 续多相复合体,因此磷酸钙盐陶瓷具有与骨骼矿化物类似 的成分和表面及体相结构,与人体组织有良好的生物相容性, 可和自然骨形成牢固的骨性结合。 磷酸钙陶瓷的主要缺点是其脆性,致密磷酸钙陶瓷可以 通过添加增强相提高它的断裂韧性,多孔磷酸钙陶瓷虽然 可被新生骨长入而极大增强,但是在再建骨完全形成之前, 为及早代行其功能,也必须对它进行增韧补强.磷酸钙陶瓷 基复合材料,已经成为磷酸钙生物陶瓷的发展方向之一
陶瓷特性
• • • • a)生物相容性非常优良。 b)化学性能稳定,耐腐蚀性良好:长期使用表面 也不易变质和变性。 c)硬度高,耐磨性好;但破坏韧性值低,耐冲击 性差,脆性大。 • d)耐热性好,热的良好绝缘体。 • e)加工成形困难。
生物医用陶瓷--论文
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生物医用陶瓷的研究发展摘要:简要介绍了生物医用陶瓷的优良性能,并分别对惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷的种类、性能与应用做了深入的分析。
概括了当今生物医用陶瓷材料的发展现状,并对其前景作了展望。
关键词:物医用陶瓷、惰性、活性、研究现状、发展趋势The research and development of biomedical ceramicAbstract:This paper briefly introduces the excellent properties of biomedical ceramic,and analys the types, properties and applications of bioinert ceramics and bioactive ceramics deeply.It summarizes the development of biomedical ceramic currently,and also describes it’s prospects.Keywords:Biomedical ceramic、inertia、activity、research status、developing trend 随着材料科学的发展,生物材料由于具有对机体组织进行修复、替代与再生的特殊功能,已成为当今生物医学工程学中的重要组成部分。
其研究内容涉及材料、医学物理、生物化学和现代高技术等诸多学科领域。
过去,应用最广泛的生物医学材料为金属和有机材料,其存在着许多缺点。
如金属材料植入人体内后,容易发生腐蚀,产生对人体有毒的金属离子,并且金属磨屑会引起周围生物组织发生变化等问题;而有机材料大多强度较低,难以满足力学性能和耐久性的要求[1]。
陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料。
由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域,特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
纳米生物医用陶瓷
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2. 纳米陶瓷
此外,纳米材料本身与人体就有着十分密切的 联系。众所周知,人的牙齿就是由规则排列的纳 米级羟基磷灰石微粒构成的,导致人体发病的病 毒尺寸一般也只有几十纳米。 因此,纳米材料在生物材料方面具有广阔的应 用前景。
3. 用于生物材料的纳米陶瓷
纳米陶瓷 固体用作 生物材料 用于生物 材料的 纳米陶瓷 纳米陶瓷 颗粒用作 生物材料
4. 纳米陶瓷的制备方法
4.3 纳米陶瓷烧结 纳米陶瓷的烧结与其它陶瓷的烧结不同: 普通 陶瓷的烧结一般不必过分考虑晶粒的生长, 而在 纳米陶瓷的烧结过程中必须控制晶粒长大。目前, 无压烧结因设备简单、易于工业化生产, 是最基 本的烧结方法。另外, 还有很多其它方法, 如: 相变辅助烧结、热压烧结、烧结锻压等方法, 根 据不同的条件和要求, 可选择不同的烧结方法。
4. 纳米陶瓷的制备方法
4.3.3 超高压烧结 热压烧结并不能有效降低纳米粉体的烧结温度, 主要原因是 普通热压烧结所施加的外压过低, 无法达到阈值所致。于是超 高压烧结便应运而生。利用超高压烧结, 人们成功的获得了密 度达 98.2%, 晶粒不到100nm的Al2O3陶瓷。 4.3.4 高温等静压烧结 高温等静压烧结(HIP)是将一多孔的陶瓷坯体封装在玻璃 中, 然后在加热过程中施加各向均衡的气体压力, 从而使陶瓷 显微结构更加均匀。高温等静压烧结有两种使用方法, 一是将 素坯先预烧达到较高的相对密度后再进行高温等静压后处理。 二是将素坯直接进行高温等静压烧结。
1. 生物陶瓷
纳米生物陶瓷远红外临床应用
纳米人工骨
纳米陶瓷人工听骨
纳米陶瓷牙
1. 生物陶瓷
定义:
生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型 陶瓷,是具有特殊生理行为的一类陶瓷材料, 可用 来构成人类骨骼和牙齿的某些部分, 甚至可望部 分或整体地修复或替换人体的某些组织、器官, 或增进其功能。
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生物医用陶瓷论文公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]生物医用陶瓷的研究发展摘要:简要介绍了生物医用陶瓷的优良性能,并分别对惰性生物陶瓷和活性生物陶瓷的种类、性能与应用做了深入的分析。
概括了当今生物医用陶瓷材料的发展现状,并对其前景作了展望。
关键词:物医用陶瓷、惰性、活性、研究现状、发展趋势The research and development of biomedical ceramicAbstract:This paper briefly introduces the excellent properties of biomedical ceramic,and analys the types, properties and applications of bioinert ceramics and bioactive ceramics summarizes the development of biomedical ceramic currently,and also describes it’s prospects. Keywords:Biomedical ceramic、inertia、activity、research status、developing trend随着材料科学的发展,生物材料由于具有对机体组织进行修复、替代与再生的特殊功能,已成为当今生物医学工程学中的重要组成部分。
其研究内容涉及材料、医学物理、生物化学和现代高技术等诸多学科领域。
过去,应用最广泛的生物医学材料为金属和有机材料,其存在着许多缺点。
如金属材料植入人体内后,容易发生腐蚀,产生对人体有毒的金属离子,并且金属磨屑会引起周围生物组织发生变化等问题;而有机材料大多强度较低,难以满足力学性能和耐久性的要求[1]。
陶瓷以它优异的性能已由单纯的器皿发展为结构材料、功能材料。
由日常生活进入到各行各业, 直到尖端科技领域,特别是在生物医学领域也有广泛的应用, 如人工牙、人工骨、人工关节等。
这些主要用于人体内种植的陶瓷便称为“生物陶瓷”, 生物陶瓷材料作为一种无机生物医学材料,与生物组织具有良好的相容性和优异的亲和性,稳定的物理化学性质,可灭菌性及无毒性等优点,越来越受到人们的重视。
这是一个全球性关注的课题, 具有巨大的社会和经济效益。
生物医用陶瓷材料的研究作为一个多学科交叉领域,伴随着材料科学、生物学、医学、纳米技术的突破性进展,在近十几年中得到了迅猛的发展。
特别是随着组织工程研究和人们对材料与组织及细胞相互作用认识的不断深入,对生物医用陶瓷材料的性能和功能的要求更高、更加多样化,而材料的设计理念和制备技术的不断创新使得相关材料的应用范围或应用前景得到进一步拓展。
从用于制作人工关节或口腔种植体的生物惰性陶瓷,到能够与组织发生化学键合的生物活性材料,进而向具有基因激活、组织诱导功能、承载细胞的组织工程支架材料,以及具有药物缓释与靶向控释功能的载体材料发展。
纳米技术与仿生技术的运用则使得生物医用陶瓷材料的研究深入到分子水平。
一、生物医用陶瓷的优良性能生物陶瓷由于是高温处理工艺所成的无机非金属材料,因此具有金属、高分子材料无法比拟的优点:1、由于它是在高温下烧结制成,其结构中包括键强很大的离子键或共价键, 所以具有良好的机械强度、硬度、压缩强度高, 极其稳定;在体内难于溶解,不易氧化、不易腐蚀变质, 热稳定性好,便于加热消毒、耐磨、有一定润滑性能,不易产生疲劳现象,而且和人体组织的亲和性好, 几乎看不到与人体组织的排斥作用,因此能满足种植学要求。
2、陶瓷的组成范围比较宽。
可以根据实际应用的要求设计组成, 控制性能的变化。
例如可降解生物陶瓷在体内不同部位的使用中, 希望能针对被置换骨的生长特点获得具有不同降解速度的陶瓷。
否则, 当降解速度超过骨生长速度时, 就会产生“死区”, 影响修复。
如果向此类材料中添加适当比例的非降解性生物陶瓷, 就能调整降解速度, 满足临床要求。
3、陶瓷容易成型。
可根据需要制成各种形态和尺寸, 如颗粒形、柱形、管形、致密型或多孔型, 也可制成骨螺钉、骨夹板、制成牙根、关节、长骨、颅骨等。
采用特殊的工艺还可以得到尺寸精密的人工骨制品。
4、后加工方便,通常认为陶瓷很难加工, 但随陶瓷加工设备和技术的进步, 现在陶瓷的切割、研磨、抛光等已是成熟的工艺。
近年来又发展了可用普通金属加工机床进行车铣、刨、钻等的可切割性生物陶瓷, 利用玻璃陶瓷结晶化之前的高温流动性, 可制成精密铸造的玻璃陶瓷。
5、易于着色。
如陶瓷牙冠与天然牙逼真, 利于整容、美容。
二、医用陶瓷的分类生物医用陶瓷材料又称生物医用无机非金属材料,包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。
此类材料化学性能稳定,具有良好的生物相容性。
一般来说,生物陶瓷材料根据其在生物体内的活性可分为惰性生物陶瓷材料和活性生物陶瓷材料。
惰性生物陶瓷材料生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定,生物相容性好的陶瓷材料。
这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较高的机械强度、耐磨性以及化学稳定性。
主要由氧化陶瓷、非氧化陶瓷以及陶材组成,其中,以Al、Mg、Ti、Zr的氧化物应用最为广泛。
氧化铝陶瓷早在1969年,Talbert[2]就将不同孔隙率的颗粒状Al2O3陶瓷作为永久、永久性可移植骨假体,植入成年杂狗的股骨中进行实验,发现多晶氧化铝陶瓷对包括生物环境内的任何环境都呈现惰性及其优越的耐磨损性和高的抗压强度。
使氧化铝陶瓷材料成为最早获得临床应用的生物惰性陶瓷材料。
目前氧化铝陶瓷材料已经应用于人造骨、人工关节及人造齿根的制作方面。
氧化铝陶瓷植入人体后,体内软组织在其表面生成极薄的纤维组织包膜,在体内可见纤维细胞增生,界面无化学反应,多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接[3]。
单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝,适用于负重大、耐磨要求高的部位。
但是由于Al2O3属脆性材料,冲击韧性较低,且弹性模量和人骨相差较大,可能引起骨组织的应力,从而引起骨组织的萎缩和关节松动,在使用过程中,常出现脆性破坏和骨损伤,且不能直接与骨结合。
目前,国外有关学者通过各种方法,使Al2O3陶瓷在韧性和相容性方面取得了显着提高[4],如在陶瓷表面涂上骨亲和性高的陶瓷,特别是能和骨发生化学结合的磷灰石,已经制造出更加先进的人工关节。
通过相变或微裂等方法,使材料内部产生微裂纹,只要微裂纹的尺寸足够小,则均匀分布的微裂纹会起到应力分散的作用。
也可以提高材料的韧性[5]。
氧化锆陶瓷部分稳定的氧化锆和氧化铝一样, 生物相容性良好, 在人体内稳定性高, 且比氧化铝断裂韧性、耐磨性更高, 有利减少植入物尺寸和实现低摩擦、磨损, 用以制造牙根、骨、股关节、复合陶瓷人工骨、瓣膜等。
中国科学院上海硅酸盐研究所的科学家还研制成功了等离子喷涂氧化锆人工骨与关节陶瓷涂层材料, 并获得了国家发明奖。
惰性生物陶瓷的缺陷惰性生物陶瓷在体内被纤维组织包裹或与骨组织之间形成纤维组织界面的特性影响了该材料在骨缺损修复中的应用,因为骨与材料之间存在纤维组织界面,阻碍了材料与骨的结合,也影响材料的骨传导性,长期滞留体内产生结构上的缺陷,使骨组织产生力学上的薄弱。
活性生物陶瓷生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷, 又叫生物降解陶瓷。
生物表面活性陶瓷通常含有羟基, 还可做成多孔性, 生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合; 生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收, 在生物体内能诱发新生骨的生长。
生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸钙系)、羟基磷灰石陶瓷, 磷酸三钙陶瓷等几种。
生物玻璃陶瓷这种材料的主要成分是CaONa2OSiO2P2O5,比普通窗玻璃含有较多钙和磷, 与骨自然牢固地发生化学结合。
医学家们将这种材料植入人体, 只有一个月表面就形成SiO2胶凝层, 进而与骨骼形成化学键。
目前此种材料已用于修复耳小骨, 对恢复听力具有良好效果。
但由于强度低, 只能用于人体受力不大的部位。
羟基磷灰石陶瓷羟基磷灰石陶瓷,简称HAP,化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,属表面活性材料,由于生物体硬组织(牙齿、骨)的主要成分是羟基磷灰石,因此有人也把羟基磷灰石陶瓷称之为人工骨。
具有生物活性和生物相容性好、无毒、无排斥反应、不致癌、可降解、可与骨直接结合等特点,是一种临床应用价值很高的生物活性陶瓷材料,引起了广泛的关注。
其制备一般可从分解动物的骨组织和人工合成获得, 后者又分湿法和固相反应。
但固相反应和灼烧哺乳动物骨骼在高温中一部分羟基会丢失, 且难以消除杂相, 故少用。
反应共沉淀是将钙质原料和磷酸盐或磷酸, 分别配制成合适浓度的液体, 按Ca /P 原子比1. 67,pH> 7, 控制适当温度进行反应合成, 沉淀物经脱水干燥、高温煅烧得浅绿色合成晶体的团聚体, 纯度达99. 5%以上, 其化学组成主要为CaO、P2O5。
单一的HAP 的成形和烧结性能较差, 易变形和开裂。
加入ZrO2+、Y2O3、ZnO 和含镁盐的CPM复合试剂等,可使具有良好生物相容性和足够机械强度, 且无毒。
连续热等静压烧结是制备理论密度的高致密HAP的有效方法。
这种材料主要用作生物硬组织的修复和替换材料, 如口腔种植、牙槽脊增高、牙周袋填补、额面骨缺损修复、耳小骨替换等。
由于机械强度不够高, 只限用于以上不承受大载荷部位[6]。
为提高羟基磷灰石的力学性能,人们开展了致密HAP陶瓷的研究。
研究得到的致密HAP机械性能得到了一定的提高,但表面显气孔率较小,植入人体内后,只能在表面形成骨质,缺乏诱导骨形成的能力,仅可作为骨形成的支架[7]。
因此,近年来,人们又将研究重点放在了多孔羟基磷灰石陶瓷方面。
研究发现,多孔钙磷种植体模仿了骨基质的结构,具有骨诱导性,它能为新生骨组织的长入提供支架和通道,因此植入体内后其组织响应较致密陶瓷有很大改善。
但羟基磷灰石的主要缺点在于本身的力学性能较差、强度低、脆性大,这一缺点影响了它在医学临床的广泛应用,同时也促使人们研究 HAP系列的各种复合材料,以期获得力学性能优良、生物活性好的生物医学复合材料。
磷酸三钙磷酸钙品类繁多, 但生物学感兴趣的有六种, 作为人工骨生物磷酸钙陶瓷研究较多的是β磷酸三钙和羟基磷酸钙。
磷酸三钙的化学组成与羟基磷灰石类似, 只是钙磷比较羟基磷灰石低, 约为1. 5;在体内能降解, 其产物可随体内新陈代谢而被吸收或排出体外。
缺点是机械强度偏低, 经不起力的冲击。
目前, 磷酸三钙主要制成多孔陶瓷作为骨骼填充剂, 或作颅骨置换等。
但在随后的研究中发现, 磷酸三钙被植入后, 溶解产物是“粒子”而不是“离子”,那些未被肌体吸收的粒子在基体体内聚集可能会引起淋巴结增生, 对人体不利。