生物材料-3-生物陶瓷材料
生物材料
(Biomaterials)
生物陶瓷材料
生物陶瓷材料在生物体内极
为稳定,与生物组织有良好 生
物
陶
的亲和性,特别适于作人体 瓷
中
耳
硬组织如骨和齿的替换修补 通
气
引
材料,能与人体骨生长在一
流 管
起,形成化学结合。
1、磷酸钙陶瓷 这种陶瓷的主要性质是具有生物降解性,并能被人体
吸收,羟基磷灰石[Ca10(PO4) 6(OH) 2]是骨组织与牙组 织的无机组成部分,它的单位晶胞与人体骨组织相同, 但其性脆、强度不高,不能直接用于承受载荷大的种
HAPEXTM middle ear bones
羟基磷灰石覆盖钛合金假牙
Human osteoblast-like cells cultured on the surface of HAPEX.
羟基磷灰石
羟基磷灰石与 骨的相容性
骨 在 磷 灰 石 陶 瓷 上 的 生 长
植入体周围出 现宏观噬菌体
3、玻璃碳 玻璃碳是一种透明的碳,为近年发展起来的碳素材料.
它是由聚合物(如酚醛树脂)加热至2000℃裂解碳化而 得。其力学性能接近于人骨,有优良的抗血栓性及化 学稳定性,可用以制作人工心瓣膜,人工齿根等。
心脏瓣膜
生物活性骨水泥
含鍶羟基磷灰石(Sr-HA)和DGMA树脂。和天然骨非常相似; 具备所需强度;具备所需生物性 能,能促进新骨的形成;较能与 骨结合等。治疗骨折,修补骨折后受损的骨折部位.
璃,简称A/W)也与人骨
有很高的界面结合强度.
断在骨头恻
A/W的组成为:MgO 4.6%,CaO 44.7%,SiO2 34%, P2O5 16.2%,CaF2 0.5%。由于含硅灰石相(CaO·SiO2), 其力学强度远高于羟基磷灰石。目前A/W已用于充填 骨瘤切除后的骨缺损。
还有一种含有磁铁矿 (Fe3O4)的新型生物活性玻 璃陶瓷,具有高的饱和磁 感应,利用它在磁场中产 活性玻璃陶瓷组织 生的热,可抑制骨瘤的重新生长。这种陶瓷在种植8 周后能在表面形成富Ca-P层,并与骨紧密结合。
荧光标识的骨围绕磷 酸钙基植入体生长
2、生物活性玻璃和生物活性玻璃陶瓷
45S5玻璃(45%SiO2, 24.5%CaO,4.5%
断在BGC恻
O2, 6%P2O5)与人体 骨有非常高的界面结合 强度。含磷灰石和硅灰 石晶相的高强度生物活 性玻璃陶瓷(又称微晶玻
替换猴 子部分 骨骼的 45S5玻 璃陶瓷 (BGC) 受冲击 扭转载 荷断口
植体。羟基磷灰石具有非 常好的生物活性,可用于 低载荷多孔种植体,当人 骨组织长入羟基磷灰石孔 洞中时,可起到加强作用.
羟基磷灰石生物活性陶瓷人工骨
羟基磷灰石与聚合物复合用于
人造骨,效果更好,已有聚乙
烯与它复合的材料(HAPEXTM).
羟基磷灰石作为金属种植体表
面涂层,能大大提高人体骨长
入孔洞的速度。
动物实验显示“生物活 性骨水泥”和骨连接良 好
正常的脊柱
脊柱骨折
注射了“生物活 性骨水泥”的脊
柱
可降解陶瓷药物载体 植入骨病灶区可持续缓慢释放药物,有效治疗骨结
核、骨肿瘤等疾病,且兼有补骨作用。