第五章 生物医用无机非金属材料
第一节 生物惰性无机材料
第二节 生物活性无机材料
第三节 生物可降解无机材料
第四节 生物医用无机非金属材料发展趋势
生物材料－ch5生物医用无机非金属材料.pdf
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概述
二、性能特点
三、材料分类
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一、发展概况
发展阶段：
生物惰性材料
生物活性材料、生物降解材料、多相复合材料
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一、发展概况
无机材料很早即应用于人体，
70年代以前大部分是生物惰性材料。
之后以生物玻璃（1969年，L.Hench，美国F1orida大学）为发端的生物活性材料成功地应用于临床，
可吸收陶瓷（70年代）等生物降解材料亦开发成功并应用于临床（80年代），
目前，随着纳米材料与技术的发展，纳米生物医用无机材料正在引起人们的重视。
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二、性能特点
良好的化学稳定性
但在制备过程会引入有害的杂质元素，需严格控制。
可降解材料要考虑降解产物的影响
良好的生物相容性
良好的消毒灭菌性能
较难成型加工
力学性能：脆性较大
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| 特性 | 金属 | 高分子 | 无机非金属 | ||
| 生物惰性 | 生物活性 | 可降解 | |||
| 成分特点 | 与骨不同 | 与骨相似 | |||
| 与骨结合 | 不 | 结合 | 置换 | ||
| 毒性 | 溶解离子 | 溶解增塑剂 | 一般无 | ||
| 破坏方式 | 不易断裂（ | 一般） | 破断 | ||
| 强度 | 高 | 较低 | 中（需提高） | 低（必须提高） | |
| 弹性模量 | 大 | 小 | 大 | 中 | 中 |
| 柔软/延展性 | 有 | 有 | 无 | ||
| 抗腐蚀性 | 较差 | 良好 | |||
| 透过性 | 无 | 有 | 无 | ||
| 加工性 | 良好 | 较好 | 较难 | 较好 | 较好 |
| 生物相容性 | 较好 | 良好 | 好 | 良好 | |
| 溶解性 | 很小 | 较小 | 小 | ||
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生物陶瓷除用于测量、诊断治疗等外，主要是用作生物硬组织的代用材料。
可用于骨科、整形外科、牙科、口腔外科、心血管外科、眼外科、耳鼻喉科及普通外科等方面。
如人工牙齿（根）、人工骨、人工关节、骨折固定器具、人工眼等
1808年陶齿——镶牙
1892年熟石膏——骨填充
60-70年代多孔铝酸盐、多孔氧化铝陶瓷、单晶氧化铝陶瓷、玻璃碳和热解碳、羟基磷灰石等——骨替代材料
70-80年代 生物活性材料——硬组织修复
可吸收陶瓷——骨置换
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三、材料分类
按材料性质
生物陶瓷—如单晶和多晶氧化铝陶瓷、羟基磷灰石陶瓷等
生物玻璃——如45S5玻璃
生物玻璃陶瓷——如DICOR玻璃陶瓷
无机骨水泥——如α-TCP骨水泥
生物复合无机材料——羟基磷灰石+β-TCP复合材料、碳纤维增强无机骨水泥
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三、材料分类
按来源
天然生物矿物——钙化的贝壳和珍珠
合成的无机材料——羟基磷灰石陶瓷、β-TCP人工骨
生物衍生材料——冻干骨片
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三、材料分类
在生理环境中的反应水平
生物惰性无机材料氧化铝、氧化锆、氧化硅陶瓷，热解碳
生物活性无机材料——羟基磷灰石陶瓷、45S5玻璃、生物活性玻璃陶瓷
生物可降解无机材料—可溶性铝酸钙陶瓷、β-TCP陶瓷等
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