生物陶瓷材料根据与组织的结合情况分为生物活性陶瓷材料和生物惰性陶瓷材料。本文主要对生物活性陶瓷材料进行简略介绍。
生物活性陶瓷
生物活性陶瓷材料的分类
羟基磷灰石
优点:与人体骨骼晶体成分,结构基本一致,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,用作骨缺损的填充材料,能为新骨的形成提供支架,发挥骨传导作用,是理想的硬组织替代材料。
应用举例:
图1.HAP涂层钛基牙种植体
图2.HAP生物陶瓷听小骨置换假体
缺点:本身强度低、脆性高;抗折强度低,韧性和力学性能差等缺陷的限制,影响了它在医学临床的广泛应用。但这不并影响人们研究HAP系列的各种复合材料,由此来获得力学性能优良、生物活性好的生物医学复合材料,例如:①羟基磷灰石与金属相结合。②羟基磷灰石与惰性生物陶瓷材料相复合。③羟基磷灰石与有机物相复合。
生物活性玻璃
优点:生物相容性好,可形成骨性结合;与骨结合强度大于HAP和金属植入物;成骨较快,有利于种植体的早期固位;孔隙度可根据适用目标而选择。
缺点:与人体骨相比生物活性玻璃脆性大,尤其是抗弯强度不足,严重限制了该类材料的使用范围。并且它是在1400℃左右熔化后经一系列后续加工而成,制备工艺复杂,高温挥发和污染可导致产品的组成出现波动及性能不稳定。
应用领域:①骨骼修复②口腔治疗:髓室穿孔的覆盖修复材料、牙科植入材料③创口愈合④药物载体⑤癌症治疗
磷酸三钙陶瓷材料
优点:与HAP相比,TCP最大的优点在于更易于在体内溶解,植入机体后与骨直接融合而被骨组织吸收,是一种骨的重建材料。可根据不同部位骨性质的不同及降解速率的要求,制成具有一定形状和大小的中空结构构件,用于治疗各种骨科疾病。
缺点:磷酸钙陶瓷脆性较高,难以加工成型或固定钻孔。但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。
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