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1、口腔材料器械雜志2005年第14卷第3期·157.·繼續(xù)教育·生物陶瓷材料’Bioceramicmaterials陳德敏(上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院，上海生物材料研究測(cè)試中心，上海，200023)容易產(chǎn)生變性。第一節(jié)緒言(Introduction)c)機(jī)械性能良好，強(qiáng)度高，破壞韌性值大。d)成形性?xún)?yōu)良，加工容易。高分子材料1概述(Overview)a)生物相容性良好。無(wú)機(jī)非金屬材料(簡(jiǎn)稱(chēng)無(wú)機(jī)材料)是人類(lèi)最早應(yīng)b)耐化學(xué)性好;但長(zhǎng)期使用時(shí)，材質(zhì)易老化、降用的材料。人類(lèi)的進(jìn)化歷史就是從使用無(wú)機(jī)材料一解。石頭開(kāi)始的。無(wú)機(jī)材料是陶瓷、玻璃、單晶
2、體、水泥和c)機(jī)械性能較差，硬度低。耐火材料的總稱(chēng)。隨著近代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各類(lèi)新d)耐熱性差，容易受熱變形。型陶瓷產(chǎn)品的大量開(kāi)發(fā)以及相關(guān)工藝、性能水平的e)成形性好，同金屬一樣易加工成各種形狀。日益提高，已使陶瓷材料成為當(dāng)今材料科學(xué)與工程陶瓷材料學(xué)方面一個(gè)極其活躍、極富挑戰(zhàn)性的前沿研究領(lǐng)域。a)生物相容性非常優(yōu)良。因此人們也習(xí)慣上把無(wú)機(jī)材料又稱(chēng)為陶瓷材料。b)化學(xué)性能穩(wěn)定，耐腐蝕性良好;長(zhǎng)期使用表面陶瓷是指用天然或人工合成的粉狀化合物經(jīng)過(guò).也不易變質(zhì)和變性。成型和高溫?zé)Y(jié)制成的、由金屬和非金屬元素的無(wú)c)硬度高，耐磨性好;但破壞韌性值低，耐
3、沖擊機(jī)化合物構(gòu)成的多晶固體材料。陶瓷可分為傳統(tǒng)陶性差，脆性大。瓷(普通陶瓷)和近代陶瓷(特種陶瓷)。傳統(tǒng)的陶瓷d)耐熱性好，熱的良好絕緣體。都是以由構(gòu)成地殼的硅、鋁、氧三種主要元素形成的e)加工成形困難。天然硅酸鹽礦物為主要原料(如粘土、長(zhǎng)石、硅石)制這些性能特征按優(yōu)劣或高低順序排列可以歸納成的材料，為區(qū)別當(dāng)今大量研究開(kāi)發(fā)的不含硅酸鹽如下:成份的近代陶瓷(如氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、硼化1)生物相容性陶瓷>高分子，金屬物陶瓷‘、碳化物陶瓷等)，歐美各國(guó)習(xí)慣上把硅酸鹽2)耐化學(xué)性和表面穩(wěn)定性陶瓷>高分子>材料通稱(chēng)為“陶瓷”，而把近代陶瓷稱(chēng)為“新型
4、陶瓷”金屬(NewCeramics)或“精細(xì)陶瓷"(FineCeramics)。在日3)機(jī)械性能:硬度，強(qiáng)度陶瓷，金屬>高分子本則把陶瓷制品統(tǒng)稱(chēng)為“烹案裂品”。脆性陶瓷>高分子>金屬4)耐熱性陶瓷>金屬>高分子2陶瓷材料的性能特征5)熱膨脹系數(shù)高分子，金屬>陶瓷陶瓷材料與金屬材料、高分子材料一起在醫(yī)學(xué)6)熱傳導(dǎo)金屬>陶瓷>高分子領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。這三大類(lèi)醫(yī)用材料由于各自7)成形和加工性能金屬，高分子>陶瓷組成結(jié)構(gòu)和性能上的差異，因此在使用和選擇上要8)制作成本陶瓷>金屬，高分子考慮揚(yáng)長(zhǎng)避短，充分發(fā)揮每種材料的優(yōu)良性能。以下3生物陶瓷的分類(lèi)列
5、出了三大類(lèi)材料的一般性特征。金屬材料廣義的生物陶瓷可以分為與人體相關(guān)的陶瓷a)生物相容性一般。(種植類(lèi)陶瓷)和與生化學(xué)相關(guān)的陶瓷(生物工程類(lèi)陶b)耐化學(xué)性和耐腐蝕性較差;長(zhǎng)期使用時(shí)，表面瓷)二大類(lèi)(表1)。所謂的與人體相關(guān)的陶瓷就是指158.口腔材料器械雜志2005年第14卷第3期通過(guò)植人人體或是與人體組織直接接觸，使機(jī)體功域得到廣泛應(yīng)用。能得以恢復(fù)或增強(qiáng)可使用的陶瓷。一般狹義地稱(chēng)生根據(jù)種植材料與生物體組織的反應(yīng)程度，可將物陶瓷就是指這類(lèi)陶瓷。種植類(lèi)陶瓷分為三類(lèi):陶瓷材料最早被正式用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域可追溯到3.1生物惰性(Bioinert)陶瓷18
6、世紀(jì)，1788年法國(guó)人Nicholas成功地完成了瓷全這類(lèi)陶瓷在生物體內(nèi)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，無(wú)組成元口及瓷牙修復(fù)，并在1792年獲得專(zhuān)利。然而生物陶素溶出，對(duì)機(jī)體組織無(wú)刺激性。植人骨組織后，能和瓷在醫(yī)學(xué)上真正受到重視并廣泛開(kāi)展研究的歷史還骨組織產(chǎn)生直接的、持久性的骨性接觸，界面處一般不長(zhǎng)，較系統(tǒng)的基礎(chǔ)研究和臨床應(yīng)用研究還只是近無(wú)纖維組織介人，形成骨融合(Ossointegration)30年來(lái)的事。1961年Gott等發(fā)現(xiàn)碳素材料具有抗3.2生物活性(Bioactive)陶瓷血栓性。70年代初，用碳素材料制成的人工心臟瓣這類(lèi)陶瓷在生物體內(nèi)基本不被吸
7、收，材料有微開(kāi)始進(jìn)人臨床，至今臨床應(yīng)用病例已超過(guò)30多萬(wàn)量溶解，能促進(jìn)種植體周?chē)鹿巧?，并與骨組織形例。1969年美國(guó)Florida大學(xué)的Hench教授發(fā)明了成牢固的化學(xué)鍵結(jié)合(Osseoankylosis)o生物玻璃，這種材料在當(dāng)時(shí)以其最優(yōu)良的骨相容性3.3生物吸收性(Biodegradable)陶瓷受到人們重視。以后世界各國(guó)都相繼研究開(kāi)發(fā)了各這類(lèi)材料在生物體內(nèi)能逐步降解、吸收，被新生種生物玻璃材料。1970年法國(guó)的Boutin用單一氧化骨取代。、-鋁陶瓷制成人工股關(guān)節(jié)，開(kāi)創(chuàng)了陶瓷用作人工骨、人也有研究者將種植類(lèi)陶瓷分為生物惰性和生物工關(guān)
8、節(jié)的先例。日本大阪齒科大學(xué)的力!原春幸也曾活性?xún)纱箢?lèi)，在生物活性陶瓷類(lèi)中再細(xì)分成非吸收開(kāi)發(fā)了單晶氧化鋁牙根用于人工種植，從1977年至,ft陶瓷和吸收性陶瓷。對(duì)“生
