第8章 生物医药材料【130页】.pptxVIP

生物医学陶瓷的发展简介;陶瓷牙齿;牙齿矫形用陶瓷托槽;①具有良好的力学性能，压缩强度和硬度都很高，性能很稳定，耐磨、有一定的润滑性能，不易疲劳，便于加热和消毒；在体内不易腐蚀变质、不易氧化、难溶解、热稳定性好；和人体组织的亲和性好，几乎看不到与人体组织的排异作用。;生物陶瓷牙齿比色板;生物体对生物材料的响应;8.4.1生物医学陶瓷的分类;;指不能与骨组织或其他生物体组织结合的，但有良好化学稳定性的生物陶瓷材料。;氧化物情性生物医学陶瓷;双极

人工

股骨头;ZrO2陶瓷关节;优点：

1）机械强度高，尤其是抗压强度；

2）硬度高，耐磨性好；

3）优良的物理化学稳定性和抗腐蚀，能在体液环境中长期稳定存在；

4）优良的生物相容性，在人体内呈生物惰性，对人体几乎无不良影响。;烧结添加剂：1）能与氧化铝形成固溶体；

2）能在晶界形成液相。;ZrO2生物陶瓷

部分稳定ZrO2陶瓷比Al2O3的晶粒细（＜0.5μm），拉伸强度高，且弹性模量比Al2O3低。缺点是硬度较低（1250HV，Al2O3为2300HV），而且含有少量的钍不能去除，会有一定剂量的Y和α放射线，长期在体内植人不好。目前ZrO2的生物医学应用远不如Al2O3陶瓷。;非氧化物陶瓷

非氧化物陶瓷临床应用的报道较少，主要是用作硬组织的替换材料。如SiC材料，硬度大，且具有高的强度，导热性、导电性好，是一种耐磨、耐腐蚀材料。Si3N4陶瓷具有较高的断裂韧性和高的抗折强度。有报道认为Si3N4的生物相容性比不锈钢差，也有人通过用Si3N4代替氧化锆作关节置换假体，发现Si3N4陶瓷比ZrO2有更好的使用寿命。;碳质材料;①LTIC涂层有足够的强度，十分耐磨，0.5mm厚度的Si-C涂层，可耐用几十年；

②具有优异的生物相容性，不产生血凝和血栓。原因是含有Si-LTIC于血液之间可生成一种蛋白质中间吸附层，此层不引起蛋白质变化；

③抛光后的Si-C涂层是致密不透性的，不会引起降解反应；

④无毒性，无刺激性，不致癌。;各向同性碳材;碳质材料

有接近于自然骨的弹性模量。

疲劳性能最优，强度不随循环载荷作用而下降。无序堆垛的碳材料耐磨性理想。

生理环境中较稳定，近于惰性，具有较好的生物相容性，不会引起凝血和溶血反应，特别适合于在生理环境中使用。

已大量用于心血管系统的修复，如人工心脏瓣膜、人工血管。还可作为金属和聚合物的涂层材料。;生物活性陶瓷

指具有优异的生物相容性，能与自身骨形成骨性结合界面，结合强度高，稳定性好，植入骨内还具有诱导骨细胞生长的效果，参与新陈代谢，甚至与生物体骨和齿结合一体的生物医学陶瓷。;与原骨结合处无纤维状组织形成，其表面和生理环境发生选择性的化学反应，所形成的界面能保护移植物，防止降解，本身的化学成分与动物骨和牙齿等硬组织相近，均含磷灰石，是一种仿生人造骨齿，依靠活性表面与天然组织结合。;由以上两类型材料种类可看出，活性生物医学陶瓷均以含钙的磷酸盐化合物为主要成分，其原因是：

要制造活性生物陶瓷，最好是仿造人体组织。人体中有相当数量的“陶瓷原料”。在人体中，固态物质的质量约占40％，其中骨头质量为30％以上。在骨头中约有50％的羟基磷灰石，即一个70kg体重，180cm高的成年人，体内有10kg的“陶瓷”。仿制的陶瓷必须与其成分相近，或可以与生物组织发生反应生成羟基磷灰石。;生物玻璃和生物微晶玻璃;生物活性玻璃应用举例

曾试用于猴子牙周骨缺损的修复和狗肋骨扩增。目前，生物玻璃已经临床应用于牙周骨缺损的填充，研究表明使用该可使骨缺损迅速充盈。在狗肋骨的实验中，该材料时，骨修复的速度甚至比使用同量自体骨还要快。该材料的成骨性是由于其表面缓释的可溶性硅激发的干细胞产生转化生长因子，转化生长因子在活性玻璃表面的氢氧化三十五磷酸钙胶结层内可逆地吸附和还原。转化生长因子激发干细胞的分化和生长，导致生物活性玻璃颗粒周围的骨组织加速增殖。;羟基磷灰石;羟基磷灰石陶瓷应用例—人工听小骨假体

表面具有微孔，可使患者听力平均提高20~30dB，适用于慢性化脓性中耳炎患者作听小骨置换和鼓腊修复手术。自1989年以来已临床应用800多例，通过省级鉴定。;干法是将含有Ca的化合物和磷的化合物的粉末按一定的化学当量配比，在高温下反应合成。;干法合成工艺简单，反应速度快，但不易得到高纯产物；尤其是固相反应较难控制产物组成、粒度。;羟基磷灰石（HAP）生物活性陶瓷的生物学性能及其与骨结合

（1）具有良好的生物相容性，植入体内不仅安