生物陶瓷發展概況
生物陶瓷
生物陶瓷（Bioceramies）是指用作特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料，即直接用於人體或與人體相關的生物、醫用、生物化學等的陶瓷材料。廣義講，凡屬生物工程的陶瓷材料統稱為生物陶瓷。 做為生物陶瓷材料，需具備以下優點：生物相容性；力學相容性；與生物組織有優異的親和性；抗血栓；滅菌性並具有很好的物理、化學穩定性。生物陶瓷材料可分為生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和生物複合材料三類。生物陶瓷材料因其與人的生活密切相關，故一直倍受材料科學工作者的重視。生物陶瓷材料作為生物醫學材料始於18世紀初。1808年初成功製成了用於鑲牙的陶齒，而後在1871年，羥基磷灰石被人工合成。1894年，H.Dreeman報導使用熟石膏作為骨替換材料。1926年，Bassett用X-射線衍射分析發現骨和牙的礦物質與羥基磷灰石的X射線譜相似。1928年，Leriche和Policard開始研究和套用磷酸鈣作為骨替換材料。1930年，Naray-Szabo和Mehmel獨立地套用X-ray衍射分析確定了氟磷灰石的結構。1963年在生物陶瓷發展史上也是重要的一年，該年Smith報告發展了一種陶瓷骨替代材料。由於技術方面的限制，直到1971年才有羥基磷灰石被成功研製並擴大到臨床套用的報導。1974年，Hench在設計玻璃成分時，曾有意識地尋求一種容易降解的玻璃，當把這種玻璃材料植入生物體內作為骨骼和牙齒的替代物時，發現有些材料中的組織可以和生物體內的組分互相交換或者反應，最終形成與生物體本身相容的性質，構成新生骨骼和牙齒的一部分。這種將無機材料與生物醫學相聯繫的開創性研究成果，很快得到了各國學者的高度重視。中國20世紀70年代初期開始研究生物陶瓷，並用於臨床。1974年開展微晶玻璃用於人工關節的研究；1977年氧化鋁陶瓷在臨床上獲得套用；1979年高純氧化鋁單晶用於臨床，以後又有新型生物陶瓷材料不斷出現，並套用於臨床。中國上海矽酸鹽研究所、華南理工大學、北京市口腔醫學研究所等單位對生物陶瓷都進行了深入的研究。生物陶瓷的套用範圍也正在逐步擴大，現可套用於人工骨、人工關節、人工齒根、骨充填材料、骨置換材料、骨結合材料、還可套用於人造心臟瓣膜、人工肌腱、人工血管、人工氣管，經皮引線可套用於體內醫學監測等。生物陶瓷的分類 ：
一生物惰性陶瓷
生物惰性陶瓷主要是指化學性能穩定,生物相溶性好的陶瓷材料。這類陶瓷材料的結構都比較穩定,分子中的鍵力較強,而且都具有較高的機械強度,耐磨性以及化學穩定性,它主要有氧化鋁陶瓷、單晶陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳素類陶瓷等。
二生物活性陶瓷
生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷,又叫生物降解陶瓷。生物表面活性陶瓷通常含有羥基,還可做成多孔性,生物組織可長入並同其表面發生牢固的鍵合;生物吸收性陶瓷的特點是能部分吸收或者全部吸收,在生物體內能誘發新生骨的生長。生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸鈣系),羥基磷灰和陶瓷,磷酸三鈣陶瓷等幾種。
生物陶瓷人工骨
生物陶瓷人工骨是羥基磷灰石與磷酸三鈣的複合材料。而羥基磷灰石與磷酸三鈣是骨的主要礦物成份，具有優良的生物相空性能和臨床套用價值。該產品的研究者在國內外的深入研究表明：多孔陶瓷的孔徑只有在大於100微米時，只能提供細胞在組織內生長增殖所需要的營養與代謝要求。因此孔徑尺寸與形狀（是否相通）直接影響材料的生物學特性，並存在著重要作用；同時，人骨結構與成分表明：人體骨既非完整磷石成分（Ca/P=1.67）,亦非磷酸鈣（Ca/P=1.50）,而是介於兩者之間的物質結構（Ca/P≈1.62）。基於上述發現和理論基礎分析，本產品系人骨結構成分一致的羥基磷灰石和磷酸三鈣構成的複合材料，經1200℃高溫處理製成。湖南共創生物陶瓷人工骨產品生物相容性:產品無刺激性，無過敏性，無溶血作用，組織反應為0級骨組織內生性。產品具有適應的組織內生條所需的孔徑結構，有效地促進新骨組織與細胞、營養供應與血管在孔隙內生長。通常情況下，並於四周內開始新骨組建。生物陶瓷人工骨適用症
1、骨創傷造成的骨缺損；2、良性骨腫瘤刮除後需植骨者。
生物陶瓷人工骨特點
（1）生物降解性:產品植入人體後，經體液溶解和破骨細胞的吞噬、巨核細胞的吞噬產生降解，產生的磷和鈣直接參與骨的重建，或進入體內排泄。（2）生物安全性:產品無毒無排斥作用，無致癌、無過敏等症與不良反應。
