生物陶瓷？生物陶瓷對人體的作用和功效主要包括以下幾個方面：1、良好的生物相容性：生物陶瓷具有良好的生物相容性，能夠與人體組織和細胞相互作用，不會引起免疫反應和排異反應。2、良好的耐磨性和耐腐蝕性：生物陶瓷具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，能夠長期保持穩(wěn)定的性能，不會因長期使用而失效。3、那么，生物陶瓷？一起來了解一下吧。
生物陶瓷對人體的作用和功效主要包括以下幾個方面：1、良好的生物相容性：生物陶瓷具有良好的生物相容性，能夠與人體組織和細胞相互作用，不會引起免疫反應和排異反應。
2、良好的耐磨性和耐腐蝕性：生物陶瓷具有良好的耐磨性和耐腐蝕性，能夠長期保持穩(wěn)定的性能，不會因長期使用而失效。
3、良好的力學性能：生物陶瓷具有良好的力學性能，能夠承受人體的力學負荷，不會因受力而變形和破裂。
4、促進骨組織生長：生物陶瓷能夠促進骨組織生長，加速骨骼修復和愈合。
5、降低感染風險：生物陶瓷具有良好的抗菌性能，能夠降低感染風險，減少術后并發(fā)癥的發(fā)生。
生物活性陶瓷，亦稱為生物降解陶瓷，主要分為表面生物活性陶瓷與生物吸收性陶瓷兩大類。
表面生物活性陶瓷通常富含羥基，且具有多孔性，有利于生物組織生長并與其表面形成牢固的結(jié)合。而生物吸收性陶瓷則具有部分或全部吸收的特性，能在生物體內(nèi)促進新骨生成。
生物活性陶瓷家族中包含生物活性玻璃（以磷酸鈣為基礎）、羥基磷灰石和陶瓷、磷酸三鈣陶瓷等幾種類型。這些材料因其獨特的生物活性特性，在醫(yī)療領域展現(xiàn)出廣泛應用前景。
生物活性陶瓷的獨特之處在于其與生物體的交互作用。表面生物活性陶瓷的多孔結(jié)構(gòu)為生物組織提供了生長空間，形成牢固的界面，而生物吸收性陶瓷則在體內(nèi)參與骨再生過程，促進新骨形成。這些材料的出現(xiàn)，為醫(yī)療領域提供了新的治療手段和修復方案。
生物活性玻璃、羥基磷灰石、陶瓷及磷酸三鈣陶瓷等，作為生物活性陶瓷的代表，不僅在材料科學領域有所創(chuàng)新，更在生物醫(yī)學工程、組織工程以及骨科修復等方面展現(xiàn)出巨大潛力。隨著研究的深入，生物活性陶瓷有望在更廣泛的醫(yī)療應用中發(fā)揮重要作用，為人類健康提供更多可能。
生物材料工業(yè)的全球年營業(yè)額約為120億美元，其中硬組織的修復和替換占了23億。全球范圍內(nèi)，已有50萬例全髓置換，并且正以每年近10萬例的數(shù)目增長。生物陶瓷材料在人類硬組織上的應用已經(jīng)取得了成功，但仍存在各種問題，因此對生物陶瓷材料的研究日益加強。
在生物陶瓷材料中，羥基磷灰石（HA）應用最為廣泛。HA是人體和動物骨骼的主要無機成分，具有良好的生物相容性。摻Si的HA溶解速率加快，且HA界面增加的Ca、P、Si離子可加速骨磷灰石的沉淀及陶瓷表面的骨形成，從而增加了HA的生物活性。燒結(jié)的HA由于高結(jié)晶性及無可置換離子，溶解度較其他HA更低，表明結(jié)晶是影響HA降解的因素之一。顆粒越大，其溶解度和降解率越低。
對于羥基磷灰石生物陶瓷而言，目前從致密向多孔發(fā)展是一個引人矚目的課題。致密HA表面顯氣孔率較小，經(jīng)電鏡觀察孔徑為80μm，有較好的機械性能。但因其植入人體后只能在表面形成骨質(zhì)，缺乏誘導骨形成的能力，僅可作為骨形成的支架，主要用于人工齒根種植體。近10年來，多孔羥基磷灰石陶瓷受到重視，其宏觀多孔生物材料的興起，更加引起了材料工作者的極大興趣。
多孔HA具有誘導骨形成的作用和能力，研究表明，多孔HA植入人體后能使界面的軟硬組織都長入孔隙內(nèi)，形成纖維組織和新生骨組織交叉結(jié)合狀態(tài)，能保持正常的代謝關系。
1. 生物醫(yī)用陶瓷材料可以分為模擬性生物陶瓷和具有治療功能的生物陶瓷復合材料兩大類。
2. 目前，功能性活性生物陶瓷的研究尚處于初步階段，臨床應用的報道較少，但是其巨大的應用潛力是顯而易見的。
3. 生物陶瓷的種類繁多，它們的物理、化學和生物特性各不相同，因此在醫(yī)學領域的應用也各異。
4. 在臨床應用中，生物陶瓷的主要挑戰(zhàn)是它們的拉伸強度、扭轉(zhuǎn)強度和韌性相對較低。
5. 生物惰性陶瓷材料，如氧化鋁和氧化鋯，以其耐壓、耐磨和出色的化學穩(wěn)定性而受到青睞，但它們的脆性問題是當前研究的主要挑戰(zhàn)。
6. 盡管生物活性陶瓷在某些方面表現(xiàn)出了優(yōu)勢，但它們的強度還不足以滿足人體較大承力部位的需求。
納米生物陶瓷是20世紀80年代中期開始發(fā)展的先進材料，它由納米級的顯微結(jié)構(gòu)組成，與傳統(tǒng)陶瓷相比，展現(xiàn)出獨特的性能。晶粒尺寸、晶界寬度、第二相分布、氣孔尺寸和缺陷尺寸等均達到100nm量級。這些微小尺寸帶來的小尺寸效應、表面與界面效應使得納米生物陶瓷具有顯著不同的特性。
生物陶瓷作為生物醫(yī)用材料，因其無毒、與生物組織相容性好和耐腐蝕性而備受青睞，廣泛應用于臨床，如人工骨、牙齒種植體等。研究已從簡單的替代和填充發(fā)展到永久性固定，從生物惰性材料發(fā)展到生物活性材料。
然而，傳統(tǒng)陶瓷材料的低溫性能差，彈性模量遠高于人骨，力學性能不匹配，易斷裂，強度和韌性不能滿足臨床需求。納米材料的誕生為提高生物陶瓷的生物學性能和力學性能提供了可能。納米陶瓷的晶粒更細，晶界更多，有助于提高斷裂韌性，展現(xiàn)超塑性。此外，表面效應增加了材料的生物活性和成骨誘導能力，有助于早期固定。
美國科學家研究發(fā)現(xiàn)，納米固體材料具有更強的細胞吸附和繁殖能力，可能因為更易降解、表面粗糙度改變和更強的表面親水性。納米陶瓷粉體的應用提高了生物陶瓷材料的致密度和韌性。
中國四川大學的科學家成功研制出納米人工骨，這種高強度的復合仿生生物活性材料能與自然骨形成生物鍵合，易于與人體肌肉和血管結(jié)合，并可誘導軟骨生成。
以上就是生物陶瓷的全部內(nèi)容，生物活性陶瓷，一種在材料界面上誘發(fā)特殊生物反應，能與組織間形成化學鍵結(jié)合的特殊材料，包含了羥基磷灰石生物活性陶瓷和生物玻璃或生物活性玻璃陶瓷。這兩類材料的表面通過在生理環(huán)境中發(fā)生化學反應而形成羥基磷灰石覆蓋層，實現(xiàn)與組織間的鍵接。此外，磷酸三鈣等可吸收生物陶瓷。
