生物医用陶瓷材料发展现状概况

材料先被体液溶解和组织吸收，解体成小颗粒，然后这些 小颗粒不断被吞噬细胞所吞噬
具体机制如下：
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生物化学溶解 是一种体液介导过程， 溶解速率决定于多种因 素，包括周围体液成份 和pH值，材料的比表面 积，材料的相组成和结 构，材料的结晶度和杂 质的种类及含量以及材 料的溶度积等
物理解体 体液侵入陶瓷，导致烧 结不完全而残留的微孔， 使连接晶粒的“细颈” 溶解，从而解体为微粒 的过程
生物陶瓷材料分类——可吸收生物陶瓷材料
在生理环境下，致密的β-TCP可保持 稳定，而多孔形的β-TCP则发生生物 降解和吸收，并被新骨逐步取代
β-TCP具有较好的生物相容性,植入体 内后血液中的钙磷比保持正常，无明 显毒性反应和副作用
生物陶瓷材料分类——可吸收生物陶瓷材料
可吸收生物陶瓷植入体后的降解过程
HAP是人体骨和牙齿的重要组成部分，人骨成 份中HAP的质量分数约为65%，人的牙齿釉质 中HAP的质量分数刚在95%以上，具有优秀的 生物相容性
生物陶瓷材料分类——可吸收生物陶瓷材料
可吸收生物陶瓷在生物体内，被体液溶解吸 收或被代谢系统排出体外，最终使缺损的部 位完全被新生的骨组织取代 主要以β-磷酸三钙（β-TCP）及硫酸钙生物 陶瓷为代表
A-W 玻璃
较高的力学强度
织牢固键合的材 料
弹性模量高，降解性差
Hench LL. Annals of New York Acad Sci: New York. 1988;523:54-65
活性陶瓷材料——羟基磷灰石
羟基磷灰石（hydroxyapatite,简称HAP） 分子式是Ca10(PO4)6(OH)2 体积质量为3.16g/cm3，性脆 微溶于水，水溶液呈弱碱性pH(7-9）,易溶于酸， 难溶于碱 HAP是强离子交换剂
生物活性陶瓷材料
羟基磷酸钙、磷酸钙骨水泥（CPC）、磁性 材料、生物活性玻璃等
生物惰性陶瓷——非氧化铝陶瓷
非氧化物陶 瓷材料举例
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
生物陶瓷分类——惰性生物陶瓷
生物陶瓷在人体上的某些应用
生物玻璃： 耳小骨
氧化铝、氧化锆陶瓷 牙根
氧化铝、氧化锆陶瓷： 人工骨
高致密HA： 额面骨缺损修复
氧化铝、氧化锆陶瓷 关节
氧化锆： 心脏瓣膜
内容概要：
1 生物医用陶瓷材料的要求与条件
2
生物陶瓷材料的分类
3
生物陶瓷材料的应用例子
4
生物陶瓷材料的发展趋势
生物陶瓷材料的分类
活性
惰性生物 陶瓷材料
氧化铝陶瓷 氧化锆陶瓷
氧化镁、氧化锆混合氧化陶瓷 非氧化物陶瓷 陶材
生物陶瓷材料分类——活性陶瓷材料
羟基磷灰石
生物活性玻璃
磷酸钙
磁性材料
生物活性陶瓷——生物活性玻璃
CaO-SiO2-P2O5-MgO
四元组成
“生物活性”材 料是一种在材料 与组织界面诱发
特异性化学反应
并形成材料-组
生物因素 主要是细胞介导过程， 如吞噬或迁移被解体的 陶瓷微粒
.
生物陶瓷材料的应用例子
氧化铝陶瓷 HAP 双相生物陶瓷
生物陶瓷材料的发展趋势
多孔
复合ຫໍສະໝຸດ Baidu
发展趋势
金属表面 涂层
骨组织 工程