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生物医用陶瓷材料的应用
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生物陶瓷是材料工业发展的一个新领域，受到世界各国的重视。生物陶瓷是指用作特定生物或生理功能的 一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体直接相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。 生物陶瓷不仅具有不锈钢、塑料所具有的特性，而且具有亲水性，能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性，同时具备耐磨性。生物陶瓷主要是用于人体硬组织修复和重建的陶瓷材料。 生物医用陶瓷材料的分类 氧化皓陶瓷、氧化铝陶瓷、生物活性玻璃、羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙...... 生物医用氧化铝陶瓷 氧化铝陶瓷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。已被用作人工骨、牙根、关节、螺栓并且该螺栓不生锈，也不会溶解出有害离子，与金属螺栓不同，勿需取出体外。60年代后期，广泛用作硬组织修复。 相关应用 氧化皓陶瓷牙、氧化皓陶瓷髋关节、氧化铝陶瓷头骨 生物医用氧化锆陶瓷 氧化锆陶瓷是一种生物惰性陶瓷材料，具有的高强度、高韧性、优良的生物相容性和近乎完美的美观性，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、瓣膜等使其在生物材料应用领域占有重要地位，尤其在口腔医学中的应用更是与日俱增。 相关应用 氧化皓烤瓷牙、氧化皓关节 生物医用活性玻璃 生物玻璃陶瓷的主要成分是CaO-Na2O-SiO2-P2O5，比普通窗玻璃含有较多钙和磷，能与骨自然牢固地发生化学结合。它具有区别于其他生物材料的独特属性，能在植入部位迅速发生一系列表面反应，最终导致含碳酸盐基磷灰石层的形成。生物玻璃陶瓷的生物相容性好，材料植入体内，无排斥、炎性及组织坏死等反应, 能与骨形成骨性结合；与骨结合强度大，界面结合能力好, 并且成骨较快。但由于强度低，只能用于人体受力不大的部位，如耳小骨置换、颌骨缺损修复、牙周缺损修复、骨嵴维护植入体等。 相关应用 耳小骨修复 生物医用羟基磷灰石 羟基磷灰石（简称HA或HAP)组成与天然磷灰石矿物相近，是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，结构亦非常接近，呈片状微晶状态。它作为骨代替物被用于骨移植。HA有良好的生物相容性，植入体内不仅安全，无毒，还能传导骨生长。HA生物活性陶瓷是典型生物活性陶瓷，植入体内后能与组织在界面上形成化学键性结合。 相关应用 骨修复材料、牙修复材料、整形修复材料 生物医用磷酸三钙 磷酸三钙具有良好的生物相容性、生物活性以及生物降解性，是理想的人体硬组织修复和替代材料，在生 物医学工程学领域一直受到人们的密切关注。医学上通常使用的是磷酸三钙的一种特殊形态-β-磷酸三 钙。β-磷酸三钙主要是由钙、磷组成，其成分与骨基质的无机成分相似，与骨结合好。动物或人体细胞可以在β-磷酸三钙材料上正常生长，分化和繁殖。 相关应用 修补牙齿空洞、骨水泥 生物医用硫酸钙陶瓷 医用硫酸钙为半水化合物晶体，在体内完全降解对生物体血钙水平没有明显影响，与水结合后能够变成固体植入物，可以作为水溶性抗生素的载体。硫酸钙还具有潜在的骨诱导性，其骨诱导性主要来源于降解后释放的钙离子，在弱酸环境的协同下，局部高浓度的钙离子与成骨细胞钙敏感受体结合后，促进骨细胞增 殖、分化，调节类骨质形成，参与骨基质的重塑。 相关应用 骨水泥、生物支架 |
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