人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍
生物陶瓷人工骨纳通说明书
生物陶瓷人工骨纳通说明书一、产品介绍生物陶瓷人工骨纳通是一种用于骨缺损修复的人工骨材料。
它由生物陶瓷材料制成，具有良好的生物相容性和生物活性，能够促进骨细胞的生长和骨组织的再生。
该产品具有优异的力学性能和生物学性能，可广泛应用于骨科手术中，帮助患者恢复骨功能。
二、适应症生物陶瓷人工骨纳通适用于各种骨缺损修复，特别适用于以下情况：1. 骨折修复：例如骨折愈合不良、骨不连、骨缺损等。
2. 骨肿瘤切除：如骨肿瘤切除术后的骨缺损修复。
3. 骨关节疾病治疗：如骨关节炎、骨质疏松等。
三、产品特点1. 生物相容性高：生物陶瓷人工骨纳通经过特殊处理，能够降低免疫反应，减少异物排斥，降低感染风险。
2. 生物活性好：生物陶瓷人工骨纳通富含矿物质和微量元素，能够模拟天然骨组织，促进骨细胞的生长和骨组织的再生。
3. 力学性能优异：生物陶瓷人工骨纳通具有良好的强度和韧性，能够承受骨骼的负荷，提供稳定的支撑。
4. 使用方便：生物陶瓷人工骨纳通制作成各种规格和形状，可以根据患者的需要进行裁剪和塑形，便于手术操作。
四、使用方法1. 术前准备：手术前需进行全面的术前评估和准备，确保患者的骨质状况和手术需求。
2. 术中操作：根据患者的骨缺损情况，选择合适的生物陶瓷人工骨纳通，并进行必要的裁剪和塑形。
3. 骨缺损修复：将生物陶瓷人工骨纳通置入骨缺损区域，并固定在骨组织中，以促进骨细胞的生长和骨组织的再生。
4. 术后护理：术后需密切观察患者的伤口愈合情况，并进行相应的护理和康复训练。
五、注意事项1. 严格遵循手术操作规范，避免手术中的污染和感染风险。
2. 根据患者的骨质状况和手术需求，选择合适的生物陶瓷人工骨纳通，以确保修复效果。
3. 术后患者需遵循医生的嘱咐，定期复诊，进行术后康复训练，以促进骨组织的愈合和功能恢复。
4. 本产品仅限医疗专业人员使用，请勿随意使用或转让给他人。
六、不良反应生物陶瓷人工骨纳通具有良好的生物相容性，不良反应较少。
人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍
孔500-630μ
孔630-700μ
13
精准控制产品的形态和尺寸
14
陶瓷微结构对细胞长入的影响
15
陶瓷微结构对长入血管化的影响
16
陶瓷微结构对成骨性能的影响
内连100µ
12周
内连50µ
17
生物陶瓷的降解方式
体液降解
细胞降解
体液降解 Ca3(PO4)2 H2O8周 3Ca2+ + 2PO43-
可控微结构 安全成新骨
可控性微结构多孔生物陶瓷
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
2
第一部分 贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
3
骨移植历史
异种骨移植 1668年荷兰,用狗颅骨修复人颅 自体骨移植 1820年德国,开颅术后颅骨复位 骨移植理论 1867年法国,对兔狗的系统研究 异体骨移植 1880年英国,胫骨补他人骨缺损
6
影响植骨材料性能的因素
成分 结构 工艺 用法
安全性能 ++++ + +++ +++
相容性能 ++++ + +++ +
成骨性能 +++
+
降解性能 ++++
++
力学性能 ++
++ +
+可
++有
+++明显 ++++密切
7
市场植骨产品
异 体 骨 山西奥、安久、骨又生 异 种 骨 Biose、金氏植骨灵、金骨威 硫 酸 钙 瑞特、思迪 TCP+玻璃 百美特 生物玻璃 固骼生 HA聚酰胺 国纳 TCP + HA 共创、瑞邦、睿星、美敦力、伟康 HA 陶瓷 天博、川大、百赛、贝奥路 TCP 陶瓷 辛迪思、强生、奥林泛斯、贝奥路
人工骨简述
2021/10/10
10
Thank you!!!
2021/10/10
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主要材料：人工骨材料主要有高分 子合成材钙、羟基磷灰石、氧化铝生物陶 瓷等。可以替代人体头盖骨、肩、 臂、指、关节等 。
羟基磷灰石 磷酸三钙
可降解聚乳酸 聚甲基丙烯酸 甲酯
聚乙醇酸
一．医用生物陶瓷材料
生物活性陶瓷, 主要指磷灰石(AP) ,包括羟基磷灰石(HAP)和磷 酸三钙( TCP)等。
材料使用，且降解性差，不能完全满足骨替代材料的的要求。
聚乳酸具有较好的热成型性，通过调整分子量和结构等可调节其降解速
度，以满足不同的临床要求，故在骨组织工程领域中能基本满足作为细胞生
长载体材料的要求。但其机械强度较差，且降解产物略呈酸性，易引
起体内炎症反应。
基于两种材料的缺陷研制羟基磷灰石聚乳酸复合材料，一方面可提高材
3.聚乳酸（PLA)： 优点：有良好的组织相容性和生物降解性。 缺点：易致迟发性组织反应（ 如植入部位肿胀、无菌性窦道形成等）， 且降解吸收时间长不利于骨修复。 4.聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLG): 优点：具有适宜的生物降解特性和力学性能及可加工性。它在体内降解 时间为半年左右，这与骨骼自身修复周期相仿，在降解过程中强度逐渐 下降，应力可以慢慢转移至骨折部位，这能刺激成骨细胞快速生长促进 骨愈合。
2021/10/10
陶瓷材料在骨修复中的应用
陶瓷材料在骨修复中的应用随着经济的发展和人口老龄化，以及工业、交通、体育等事故导致的创伤增加，人们对生物医用材料及其制品的需求量越来越大。
近30年来，生物医用材料的研究开发取得了令人瞩目的成就，使数以百万计的患者获得了康复，提高了骨伤患者的生活质量。
生物陶瓷作为植入物能满足人工骨的一般要求，而且具有亲水性，能与细胞等生物组织表现出良好的亲和性，具有广阔的发展前景。
根据生物组织的作用机制，被用于人工关节植入体内的生物陶瓷大致可分为生物活性陶瓷、生物可吸收性陶瓷、生物惰性陶瓷。
以下则是对这三种陶瓷材料的性能及其应用的研究。
一、生物活性陶瓷:生物活性陶瓷具有骨传导性，它作为一个支架，成骨在其表面进行。
它还可作为多种物质的外壳或填充骨缺损。
骨传导物质不止能在骨环境中引起成骨反应，即使在骨外环境下它仍可以促进成骨。
1、羟磷灰石(HAp)HAp是一种生物活性陶瓷，钙磷比率为1．67，其组成与天然骨、牙的无机成分相同。
根据测算，一个体重为60kg的成人，其骨髂中含有约2kg重的HAp。
HAp晶体属于六方晶系。
其来源可以有三种：动物骨烧制而成，珊瑚经热化学液处理转化而成和人工化学合成法制备。
从生物学性能方面来看，HAp陶瓷由于分子结构和钙磷比与正常骨的无机成分非常近似，其生物相容性十分优良，对生物体组织无刺激性和毒性。
大量的体外和体内实验表明：HAp在与成骨细胞共同培养时，HAp表面有成骨细胞聚集。
植入骨缺损时，骨组织与HAp之间无纤维组织界面，植入体内后表面也有磷灰石样结构形成。
因为骨组织与植入材料之间无纤维组织间隔，与骨的结合性好，HAp的骨传导能力也较强，材料植入动物骨后四周后就可观察到种植体细孔中有新骨生长，种植体与骨之间无纤维组织存在，两者形成紧密的化学性结合。
许多研究表明HAp植入骨缺损区有较好的修复效果。
需要强调的是，HAp是非生物降解材料，在植入体内3—4年仍保持原有形态。
并且，HAp材料具有普通陶瓷材料的共同弱点：脆性大，耐冲击强度低。
用于人工骨的材料
用于人工骨的材料目前用于骨修复的生物材料分为以下几种:医用生物陶瓷、医用高分子材料、医用复合材料、纳米人工骨一．医用生物陶瓷材料生物活性陶瓷, 主要指磷灰石(AP) ,包括羟基磷灰石(HAP)和磷酸三钙( TCP)等。
目前应用最多的是HAP。
人骨无机质的主要成分是HAP,它赋予骨抗压强度,是骨组织的主要承力者,人工合成的HAP是十分重要的骨修复材料,这是由于它的组成性质与生物硬组织的HAP极为相似,并具有良好的生物相容性,可与自然骨形成强的骨键合,一旦细胞附着、伸展,即可产生骨基质胶原,以后进一步矿化,形成骨组织。
α2磷酸三钙(α2TCP)骨水泥具有水合硬化特性,可作为一种任意塑型的新型人工骨用于骨缺损填充。
它在动物体内形成蜂窝状结构,动物组织可逐渐长入此蜂窝状结构中,形成牢固的骨性键合[ 3 ]。
β2TCP[ 4 ]属可吸收生物陶瓷,在体内要被逐渐降解和吸收,但其强度较低,主要用于骨修复或矫正小的骨缺损或骨缺陷, 如骨缺损腔填充。
尽管β2TCP植入体内可被降解和吸收,新骨将逐渐替换植入体,但由于其降解和吸收速度与骨形成速度难达到一致,所以不宜作为人体承力部件。
目前磷酸钙陶瓷要用于作小的承力部件、涂层、低负载的植入体。
二．医用生物高分子材料高分子聚合物已被广泛用作骨修复材料,可降解聚乳酸( PLA)用于口腔外科,聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA)骨水泥用于骨填充,聚乙醇酸( PGA)作为可吸收螺钉用于骨固定。
生物降解材料制作的接骨材料,其弹性模量较金属更接近骨组织的弹性模量,有利于骨折愈合,且随着骨折的愈合,材料逐渐在体内降解,不需二次手术取出。
PLA[ 5 ]是一类有应用价值的生物材料,它的降解速度取决于它的分子量、分子取向、结晶度、物理及化学结构,但其降解的机制主要是因为酯键的水解。
目前PLA主要用于骨外科部件,例如骨针、骨板。
Minori et al[ 7 ]用不同分子量的PLA 和聚乙二醇( PEG)制成PLA2PEG 共聚物作为骨形成蛋白(BMP ) 的载体, 其中PLA 6 5002PEG3 000共聚物具有一定的弹性,是较好的BMP载体。
人工骨修复材料 羟基磷灰石 磷酸三钙 骨形态蛋白
人工骨修复材料羟基磷灰石磷酸三钙骨形态蛋白文章标题：人工骨修复材料：探索羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白的应用与发展导言在医学领域，人工骨修复材料一直是备受关注的研究热点。
随着医学技术的不断进步和人们对健康的关注日益增强，对人工骨修复材料的需求也越来越大。
而羟基磷灰石、磷酸三钙和骨形态蛋白等材料因其优异的生物相容性和生物活性，成为当前研究和应用的热点之一。
本文将从深度和广度的角度，对这些人工骨修复材料进行全面探讨，并深入剖析其应用与发展。
一、羟基磷灰石的应用与发展1. 什么是羟基磷灰石羟基磷灰石是一种生物陶瓷材料，具有类似骨骼的化学成分和结构。
它在人工骨修复中起到了至关重要的作用。
2. 羟基磷灰石的优势羟基磷灰石具有优异的生物相容性和生物活性，能够促进骨细胞的生长和再生，有利于骨组织的修复和再生。
3. 羟基磷灰石的应用领域目前，羟基磷灰石已被广泛应用于骨科手术、牙科修复等领域，取得了显著的临床效果。
4. 羟基磷灰石的未来发展未来，随着生物技术和材料科学的不断进步，羟基磷灰石在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
二、磷酸三钙的应用与发展1. 什么是磷酸三钙磷酸三钙是一种无机生物材料，能够与人体骨组织完美结合，成为人工骨修复材料的热门选择之一。
2. 磷酸三钙的优势磷酸三钙具有良好的生物相容性和降解性，对人体无害，同时还能刺激骨细胞的增生和成骨。
3. 磷酸三钙的应用领域磷酸三钙广泛应用于骨科、关节修复等领域，为临床治疗提供了有效的辅助。
4. 磷酸三钙的未来发展随着磷酸三钙材料制备技术的不断提升，其在人工骨修复领域的应用前景将更加广阔。
三、骨形态蛋白的应用与发展1. 什么是骨形态蛋白骨形态蛋白是一类能够诱导骨组织生长与修复的生物活性因子，对于人工骨修复具有重要的意义。
2. 骨形态蛋白的作用与机制骨形态蛋白能够促进间充质细胞向成骨细胞分化，从而促进骨生成和修复。
3. 骨形态蛋白的应用领域骨形态蛋白经过临床验证，已成功应用于髋关节、脊柱融合、骨折愈合等方面，取得了良好的疗效。
[教材]磷酸钙生物陶瓷
![[教材]磷酸钙生物陶瓷](https://img.taocdn.com/s3/m/5cf59952b207e87101f69e3143323968011cf4ba.png)
磷酸钙生物材料一、引言生物陶瓷（Bioceramies）是指用作特定的生物或生理功能的一类陶瓷材料，即直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。
广义讲，凡属生物工程的陶瓷材料统称为生物陶瓷。
做为生物陶瓷材料，需具备如下条件：生物相容性；力学相容性；与生物组织有优异的亲和性；抗血栓；灭菌性并具有很好的物理、化学稳定性。
生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和生物复合材料三类。
生物陶瓷材料因其与人的生活密切相关，故一直倍受材料科学工作者的重视。
目前广泛应用的生物降解陶瓷为β- 磷酸三钙( 简称β-TCP)，属三方晶系，钙磷原子比为1.5，是磷酸钙的一种高温相。
β-TCP 的最大优势就是生物相容性好，植入机体后与骨直接融合，无任何局部炎性反应及全身毒副作用。
其不足是高切口敏感性导致的低疲劳强度，较高刚性和脆性使其难以加工成型或固定钻孔。
基于仿生原理，制备类似于自然组织的组成、结构和性质的理想生物陶瓷，应该是生物陶瓷的一个发展方向。
磷酸钙盐生物陶瓷人工骨，虽然与骨盐的组成相同，但不同部位的骨性质是不尽相同的，为此组成和结构类似于骨骼连续变化的多孔磷酸钙陶瓷的研究是正在进行的非常有价值的课题。
对于可生物降解的磷酸钙生物陶瓷而言，磷酸钙陶瓷在体内从无生命到有生命的转变过程，即无机物的钙磷是如何转变成为生物体内的有机钙磷，其中是否存在一个晶型转变或晶型转变的过程是如何进行的；材料降解后其产物在体内的分布和代谢途径以及各分支的量的关系等等也应引起材料工作者的高度重视。
二、磷酸钙陶瓷的制备工艺1、磷酸钙陶瓷粉末的制备制备块状磷酸钙陶瓷的第一步是磷酸钙陶瓷粉末的制备，主要有湿法和固态反应法!湿法包括：水热反应法、水溶液沉淀法以及溶胶凝胶法，此外还有有机体前驱热分解法、微乳剂介质合成法等各种制备工艺的研究目标是得到成分均匀、粒度微细的磷酸钙粉末。
各种制备工艺的研究没仪表是得到成分均匀、粒度微细的磷酸钙粉末。
人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍[业界研究]
![人工骨(磷酸三钙生物陶瓷)介绍[业界研究]](https://img.taocdn.com/s3/m/e4db747b84254b35effd347a.png)
1块
条状 圆柱体
楔形体
30×25×6 20 mm（5-19°）
35×30×6 20 mm（5-19°）
1块 业界荟萃
义眼
5×5×30mm
2条
5×5×30mm
3条
5×5×30mm
5条
5×5×20mm
2条
5×5×20mm
3条
5×5×20mm
5条
陶瓷棒
1个
陶瓷塞
1个
15-23mm
1个 23
谢谢大家！
业界荟萃
可控微结构 安全成新骨
业界荟萃
1
可控性微结构多孔生物陶瓷
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
业界荟萃
2
第一部分 贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
业界荟萃
3
骨移植历史
异种骨移植 1668年荷兰,用狗颅骨修复人颅 自体骨移植 1820年德国,开颅术后颅骨复位 骨移植理论 1867年法国,对兔狗的系统研究 异体骨移植 1880年英国,胫骨补他人骨缺损
体液降解 Ca3(PO4)2 H82周O 3Ca2+ + 2PO43-
细胞降解
吞噬 破骨
4周
细胞内降解
泌H+脱钙
2周
业界荟萃
18
陶瓷微结构对力学性能的影响
内连=,孔径↗孔隙率↘ 力学↗
孔径=,内连↗孔业界荟隙萃 率↗ 力学↘
19
国内外产品性能比较
贝奥路产品 国内产品 国外产品
气孔率 70±10% 60%左右 60-70%
业界荟萃
4
植骨材料类型
自体移植
供量受限、残痛残缺
合成材料
相容、无病、源广、易控
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国内产品 60%左右 部分可控 不规则形 不可控 < 50% 2-10MPa
国外产品 60-70%
部分可控
不规则形 不可控 < 50% 2-20MPa
20
微结构比较
传统工艺陶瓷
贝奥路®陶瓷
21
第三部分 贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
22
产品系列
颗粒
块状 楔形体
<1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm
可控微结构 安全成新骨
可控性微结构多孔生物陶瓷
贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
2
第一部分 贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
3
骨移植历史
异种骨移植 1668年荷兰,用狗颅骨修复人颅 自体骨移植 1820年德国,开颅术后颅骨复位 骨移植理论 1867年法国,对兔狗的系统研究 异体骨移植 1880年英国,胫骨补他人骨缺损
细胞降解
吞噬 破骨
4周
细胞内降解
泌H+脱钙
2周
18
陶瓷微结构对力学性能的影响
内连=,孔径↗孔隙率↘ 力学↗ 孔径=,内连↗孔隙率
微
孔径
结 构
孔型
特 内连接径
征 孔沟通率
力学强度
贝奥路产品 70±10% 完全可控 均一球形 完全可控 > 99% 4-90MPa
<1.0 mm 1.0～3.5 mm 3.5～5.0 mm 1.0～3.5 mm
<1.0 mm
1.0～3.5 mm >3.5 mm
1.0g
2.0g 3.0g 5.0g
10×20×30 mm 20×20×40 mm
1块
30×25×6
20 mm（5-19°） 35×30×6
1块
20 mm（5-19°）
条状
8
多孔生物陶瓷的微结构
9
J Mater Sci : Mater Med. 10, 1999
材料微结构与细胞及血供的关系
细胞
材料
孔径 >10 µm: 细胞进入孔 >15 µm: 形成纤维组织 >50 µm: 形成类骨样组织 >100µm: 形成矿化骨
血供
内连接径 >10µm: 细胞进入孔 >20µm: 类骨样组织 >50µm: 形成矿化骨
6
影响植骨材料性能的因素
安全性能 相容性能 成骨性能 降解性能 力学性能
+可
成分
++++ ++++ +++ ++++ ++
++有
结构 工艺 用法
+
+++ +++
+
+++
+
+
++
++
+
+++明显
++++密切
7
市场植骨产品
异 体 骨 山西奥、安久、骨又生 异 种 骨 Biose、金氏植骨灵、金骨威 硫 酸 钙 瑞特、思迪 TCP+玻璃 百美特 生物玻璃 固骼生 HA聚酰胺 国纳 TCP + HA 共创、瑞邦、睿星、美敦力、伟康 HA 陶瓷 天博、川大、百赛、贝奥路 TCP 陶瓷 辛迪思、强生、奥林泛斯、贝奥路
10
市场现有产品存在的不足
• 气孔率低、不均一 、不规则 • 孔与孔内连接不可控性，且沟通率低 • 材料降解度低 • 力学强度低 • 块状产品表面光洁度欠佳，临床使用不便
11
第二部分 贝奥路® b-磷酸三钙生物陶瓷
12
精准控制陶瓷多孔微结构
内连70μ
内连100μ
孔300-400μ
孔400-500μ
4
植骨材料类型
自体移植
供量受限、残痛残缺
合成材料
相容、无病、源广、易控
异体移植
排异、传病(肝炎和爱滋病)
天然材料
异种移植
来源生物体
排异、传病 (疯牛病等)
5
多孔生物陶瓷生物学特征
• 原料的化学成分接近骨的无机成分 • 生物相容,亲水性好 • 无毒性、无致癌、无致变等不良反应 • 生物力学强度佳 • 体内降解吸收 • 组织传导作用:骨、软骨、肌肉、结缔组织
圆柱体 义眼
5×5×30mm
2条
5×5×30mm
3条
5×5×30mm
5条
5×5×20mm
2条
5×5×20mm
3条
5×5×20mm
5条
陶瓷棒
1个
陶瓷塞
1个
15-23mm
1个 23
谢谢大家！
24
内连120μ 孔500-630μ
孔630-700μ
13
精准控制产品的形态和尺寸
14
陶瓷微结构对细胞长入的影响
15
陶瓷微结构对长入血管化的影响
16
陶瓷微结构对成骨性能的影响
内连100µ
12周
内连50µ
17
生物陶瓷的降解方式
体液降解
体液降解 Ca3(PO4)2
细胞降解
H2O 8周
3Ca2+ + 2PO43-