【醫學百科●生物陶瓷】
拼音
shēngwùtáocí
人體器官和組織由于種種原因需要修復或再造時,選用的材料要求生物相容性好,對肌體無免疫排異反應;
血液相容性好,無溶血、凝血反應;
不會引起代謝作用異常現象;
對人體無毒,不會致癌。
目前已發展起來的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能滿足這些要求。
利用這些材料制造了許多人工器官,在臨床上得到廣泛的應用。
但是這類人工器官一旦植入體內,要經受體內復雜的生理環境的長期考驗。
例如不銹鋼在常溫下是非常穩定的材料,但把它做成人工關節植入體內,三五年后便會出現腐蝕斑,并且還會有微量金屬離子析出,這是生物合金的缺點。
有機高分子材料做成的人工器官容易老化,相比之下,生物陶瓷是惰性材料,耐腐蝕,更適合植入體內。
氧化鋁陶瓷做成的假牙與天然齒十分接近,它還可以做人工關節用于很多部位,如膝關節、肘關節、肩關節、指關節、髖關節等。
ZrO2陶瓷的強度、斷裂韌性和耐磨性比氧化鋁陶瓷好,也可用以制造牙根、骨和股關節等。
羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是骨組織的主要成分,人工合成的與骨的生物相容性非常好,可用于頜骨、耳聽骨修復和人工牙種植等。
目前發現用熔融法制得的生物玻璃,如CaO-Na2O-SiO2-P2O5,具有與骨骼鍵合的能力。
生物玻璃在和骨結合時,先在植入體表面形成富硅凝膠,然后轉化成磷灰石晶體,這時在結合面形成有機和無機的復合層,保持很高的結合強度。
陶瓷材料最大的弱點是性脆,韌性不足,這就嚴重影響了它作為人工人體器官的推廣應用。
陶瓷材料要在生物工程中占有地位,必須考慮解決其性脆問題。
生物陶瓷的種類很多,從外觀和形狀上看可以是粉末、涂層和塊體。
從物相結構看可以是單晶、多晶、玻璃或復合材料,它們在修復人體器官時所發揮的功能也不盡相同。
生物陶瓷類型及物相的選擇取決于臨床應用對其性質和功能的要求。
如粉末狀的可用于骨缺損的填充,涂層可改善種植體與組織間的界面物性。
藍寶石單晶因為強度高曾用做牙根種植,而A/W玻璃陶瓷因其可以與骨鍵合且具有較高的強度,可以用于脊椎骨替換。
惰性陶瓷材料主要是氧化鋁合生物碳。
其中,氧化鋁髖關節早在上世紀七十年代就已經用于臨床。
今年來氧化鋯增韌的氧化物陶瓷由于其高強度而逐漸受到重視。
以磷酸鹽為基的生物活性陶瓷是目前生物陶瓷研究中最活躍的領域。
引用:http://big5.wiki8.com/shengwutaoci_110135/
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