生物陶瓷材料的应用及其研究进展.pdfVIP

·1028· 西南国防医药2014年9月第24卷第9期 生物陶瓷材料的应用及其研究进展 高定，徐永清，李福兵 [关键词]生物陶瓷；羟基磷灰石；活性玻璃；应用；进展 中图分类号R318．08文献标识码A 文章编号l004一0188(2014)09·1028一03doi：10．3969／j．issn．1004_0188．2014。09。045 20世纪60年代，生物陶瓷材料开始被人们重视，在组 损能力，使之成为骨科THA中主要的生物材料。 织工程学领域生物陶瓷材料被寄予厚望，人们一直在探索研 2生物活性陶瓷 制出一种具有骨传导性和骨诱导性，又具有降解性，而且能 够被新生骨组织完全替代的完美陶瓷材料。生物陶瓷按其 包括表面活性陶瓷和生物吸收性陶瓷，常见的生物活性 生物学性能可分为生物活性陶瓷和生物惰性陶瓷。 陶瓷有生物活性玻璃、羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙、硫酸钙陶 瓷等。 1生物惰性陶瓷 2．1 生物活性玻璃 主要是由si0：、P：0，、ca0、Na：0构 这类陶瓷化学性能稳定，生物相容性好，如氧化铝、氧化 成，可以键合到现有的骨组织中，可降解，并通过它们的溶解 锆等，其物理机械性能及功能特性与人体组织相匹配，主要 产物对细胞的作用刺激新骨生长。9J。生物活性玻璃复合物 特点是力学强度高，耐磨性强。 是近几年的研究热点，Cheng等’10。研制的多孔生物玻璃 1．1氧化锆(z曲：)陶瓷氧化锆陶瓷是迄今为止强度最高MBG／蚕丝支架具有优异的生物活性和体内成骨能力。在骨 的牙科修复材料，也广泛用于骨科的人工髋关节。李立刚 质疏松大鼠实验中。支架降解的同时具有加速骨形成，减少 等…将氧化锆材料和成骨细胞在体外共同培养，证实其具 骨破坏反应的作用，有望在治疗骨质疏松上发挥作用。另外 有良好的生物相容性。在骨科，氧化锆陶瓷主要用于人工髋 新型磷灰石．硅灰石生物活性玻璃陶瓷，一半水硫酸钙Aw— 关节。假体磨损微粒诱导炎症反应，使假体周围出现骨溶解 BGc—csH复合材料拥有三维细孔结构，可塑性佳，成骨细胞 导致假体的松动，是影响人工髋关节寿命的主要原因，聚乙 附着生长良好¨“。生物活性玻璃还具有促进血管生成的能 烯的磨损是微粒的主要来源。研究者通过将氧化锆．聚乙烯 力，这样对软组织的修复再生、促进新骨形成具有很大的帮 组合来减少磨损；将氧化铝、氧化锆、碳化硅组合制成的人工 助¨“。众所周知，HA是植人物涂层的业界标准，但无菌性 髋关节材料A120，一SiC—z而：(FGM)具有很强的抗压应力 松动仍然是一个显著的问题。锶取代的生物活性玻璃 [(20．8±0．3)cPa]和断裂韧性[(8．O±0．1)GPa]忙j。 (srBG)植人物涂层处理钛合金植入物，在动物实验上显示 Jangra等旧J证实zm：还具有一定的抗菌活性，其抗菌活性具有更优异的机械固定¨…。生物活性玻璃与基体材料之间 可能由晶体表面活性所决定。还有学者以溶胶．凝胶法合成 的结合力较弱，导致了材料的机械强度较低，并与骨组织弹 了氧化锆／聚乙二醇含吲哚美辛的药物控释系统(z砌：／ 性模量不匹配，可造成骨修复失败。将其与纳米纤维、钛合 PEG)M1。但是氧化锆陶瓷的黏结强度不足，影响黏结稳定金以及无机金属材料等复合，可以解决这一问题。但是，生 性。目前较多应用酸蚀、喷砂等陶瓷表面处理手段来改进陶 物活性玻璃降解性能不理想，其成分中的硅在体内不能降 瓷的黏结性能，有研究表明，在各种处理中，喷砂+铒Er+ 解，且其代谢机理目前仍不是很清楚，而且材料降解使得局 YAG照射处理可以获得最大的平均黏结强度口J。其次氧化 部钠离子浓度和pH值