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生物陶瓷

放大字體  縮小字體 發布日期:2006-08-16
人體器官和組織由于種種原因需要修復或再造時,選用的材料要求生物相容性好,對肌體無免疫排異反應;血液相容性好,無溶血、凝血反應;不會引起代謝作用異常現象;對人體無毒,不會致癌。目前已發展起來的生物合金、生物高分子和生物陶瓷基本上能滿足這些要求。利用這些材料制造了許多人工器官,在臨床上得到廣泛的應用。但是這類人工器官一旦植入體內,要經受體內復雜的生理環境的長期考驗。例如不銹鋼在常溫下是非常穩定的材料,但把它做成人工關節植入體內,三五年后便會出現腐蝕斑,并且還會有微量金屬離子析出,這是生物合金的缺點。有機高分子材料做成的人工器官容易老化,相比之下,生物陶瓷是惰性材料,耐腐蝕,更適合植入體內。

氧化鋁陶瓷做成的假牙與天然齒十分接近,它還可以做人工關節用于很多部位,如膝關節、肘關節、肩關節、指關節、 髖關節等。ZrO2陶瓷的強度、斷裂韌性和耐磨性比氧化鋁陶瓷好,也可用以制造牙根、骨和股關節等。羥基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]是骨組織的主要成分,人工合成的與骨的生物相容性非常好,可用于頜骨、耳聽骨修復和人工牙種植等。目前發現用熔融法制得的生物玻璃,如CaO-Na2O-SiO2-P2O5,具有與骨骼鍵合的能力。生物玻璃在和骨結合時,先在植入體表面形成富硅凝膠,然后轉化成磷灰石晶體,這時在結合面形成有機和無機的復合層,保持很高的結合強度。

陶瓷材料最大的弱點是性脆,韌性不足,這就嚴重影響了它作為人工人體器官的推廣應用。陶瓷材料要在生物工程中占有地位,必須考慮解決其性脆問題。

 
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