生物功能材料

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生物活性材料

生物活性材料

生物活性材料生物活性材料是一类具有生物活性的材料,它们可以与生物体发生特定的生物学响应,包括促进细胞增殖、生物降解、生物吸收等。

这类材料在医学领域、生物工程领域以及生物医学材料领域有着广泛的应用。

生物活性材料的研究和开发,对于推动医学和生物工程技术的发展具有重要意义。

生物活性材料可以分为多种类型,其中包括生物降解材料、生物惰性材料和生物活性复合材料等。

生物降解材料是指在生物体内可以被生物降解的材料,其降解产物对生物体无害。

这类材料在医学领域中的应用十分广泛,例如可降解的缝合线、可降解的植入材料等。

生物惰性材料是指在生物体内不会引起明显的生物学反应的材料,它们通常用于制作生物体内植入材料的支架或外壳。

而生物活性复合材料则是将生物活性物质与材料基质进行复合,使材料具有特定的生物学功能。

生物活性材料的研究与开发,不仅需要材料科学和工程技术的支持,还需要深入了解生物学和医学知识。

在材料的设计与制备过程中,需要考虑材料的生物相容性、生物降解性、生物吸收性等特性,以确保材料在生物体内的安全性和有效性。

同时,对于生物活性材料的性能评价和临床应用,也需要进行全面的生物学和医学实验验证。

生物活性材料在医学领域的应用具有广阔的前景。

例如,生物活性材料可以用于组织工程和再生医学领域,用于修复和重建受损组织和器官;还可以用于药物传递系统的载体材料,实现药物的靶向输送和控制释放;此外,生物活性材料还可以用于生物传感器、生物成像等生物医学领域的应用。

总之,生物活性材料作为一类具有生物学功能和应用潜力的材料,对于推动医学和生物工程技术的发展具有重要意义。

随着生物医学领域的不断发展和进步,相信生物活性材料将会在更多的领域得到广泛的应用,为人类健康和生命质量的提升作出更大的贡献。

第七章生物医学功能材料资料讲解

第七章生物医学功能材料资料讲解
医用高分于作为一门边缘学科,融和了高分子化学、 高分子物理、生物化学、合成材料工艺学、病理学、药 理学、解剖学和临床医学等多方面的知识,还涉及许多 工程学问题,如各种医疗器械的设计、制造等。上述学 科的相互交融、相互渗透,促使医用高分子材料的品种 越来越丰富,性能越来越完善,功能越来越齐全。
大连民族学院生命科学学院 Prof. Dr. J.T. Liu
进入60年代,医用高分子材料开始进入一个崭新 的发展时期。
60年代以前,医用高分子材料的选用主要是根据 特定需求,从已有的材料中筛选出合适的加以应用。 由于这些材料不是专门为生物医学目的设计和合成的, 在应用中发现了许多问题,如凝血问题、炎症反应、 组织病变问题、补体激活与免疫反应问题等。人们由 此意识到必须针对医学应用的特殊需要,设计合成专
精细有机材料
高分子材料虽然不是万能的,不可能指望它解决一 切医学问题,但通过分子设计的途径,合成出具有生物 医学功能的理想医用高分子材料的前景是十分广阔的。 有人预计,在21世纪,医用高分子将进入一个全新的时 代。除了大脑之外,人体的所有部位和脏器都可用高分 子材料来取代。仿生人也将比想象中更快地来到世上。
大连民族学院生命科学学院 Prof. Dr. J.T. Liu
精细有机材料
大连民族学院生命科学学院 Prof. Dr. J.T. Liu
精细有机材料
此后,一大批人工器官在50年代试用于临床。 如 人工尿道(1950年)、人工血管(1951年)、人工食 道(1951年)、人工心脏瓣膜(1952年)、人工心肺 (1953年)、人工关节(1954年)、人工肝(1958年) 等。
精细有机材料
三、不会致癌
根据现代医学理论认为,人体致癌的原因是由于 正常细胞发生了变异。当这些变异细胞以极其迅速的 速度增长并扩散时,就形成了癌。而引起细胞变异的 因素是多方面的,有化学因素、物理因素,也有病毒 引起的原因。

生物功能材料的制备及应用研究

生物功能材料的制备及应用研究

生物功能材料的制备及应用研究生物功能材料是近年来备受关注的研究领域之一,它们在生物医学、食品工业、农业等领域中具有广泛应用。

本文将介绍生物功能材料的制备及其应用研究现状。

一、生物功能材料的制备1. 生物大分子材料生物大分子材料包括蛋白质、多糖、核酸等生物高分子材料。

它们可以通过化学、物理、生物等多种手段进行修饰和改性,制备出多种具有特定性能的材料。

例如,将蛋白质与聚合物结合可以制备出高强度、高韧性的复合材料;将DNA与金属离子结合可以制备出具有催化性能的纳米材料。

2. 生物无机材料生物无机材料包括骨骼、贝壳、珊瑚等。

它们具有天然的多孔结构和复杂的成分组成,可以通过控制制备条件来获得不同结构和性能的材料。

例如,通过控制氢氧化钠/酒精的浓度和反应时间,可以制备出不同孔径和表面积的钙磷酸盐材料,广泛应用于组织工程、药物缓释等领域。

3. 生物仿生材料生物仿生材料是利用生物体内存在的优秀功能,模仿生物体结构和功能,制备出的新型材料。

例如,利用昆虫吸盘的结构和原理,制备出适用于各种环境的吸盘材料,有望在粘附、机器人等领域得到广泛应用。

二、生物功能材料的应用1. 生物医学领域生物功能材料在生物医学领域中的应用最为广泛。

例如,生物降解聚合物材料可以作为缝合线和骨组织修复材料;纳米材料可以作为药物传递系统,提高药物的治疗效果和生物可降解性;生物仿生材料可以用于植入式生物电子学器件,解决器件与生物体之间的适配性问题。

2. 食品工业领域生物功能材料在食品工业领域也有一定应用。

例如,生物活性多糖可以作为添加剂,增加食品的风味、营养价值和保质期;生物大分子材料可以作为包装材料,保护食品并延长保存期限;生物仿生材料可以模仿某些食品的结构和质地,制备出新型食品。

3. 农业领域生物功能材料在农业领域中也有一定应用。

例如,生物活性多糖可以作为农业生产中的生物肥料和杀菌剂,促进植物生长和提高作物品质;生物大分子材料可以作为土壤改良剂,改善土壤性质和增加土壤肥力;生物仿生材料可以模仿昆虫生物体的吸附能力,制备出具有捕捉害虫能力的农药。

生物功能材料及其应用

生物功能材料及其应用

生物功能材料及其应用生物功能材料是一种以生物体作为模板制备的材料,其材料属性和生物体的形态、结构、功能等密切相关。

这一类材料因其极具生物相容性,已得到广泛的应用和研究。

生物功能材料的种类很多,可以是天然的生物大分子,也可以是人工合成的生物材料。

生物功能材料的种类1. 天然生物材料天然生物材料包括胶原蛋白、明胶、壳聚糖等。

胶原蛋白是组成人体骨骼、皮肤、肌肉和韧带等结构的主要成分,其分子结构由三股螺旋状的蛋白质链组成。

胶原蛋白具有良好的生物相容性,可应用于软骨修复、皮肤修复等领域。

明胶同样是一种天然的生物大分子,一般通过动物皮革或鱼鳞骨等动物组织提取得到。

明胶质地透明,没有味道,易于处理,可以制备出各种形状的生物修复材料。

壳聚糖是一种在海洋生物中广泛存在的生物材料。

其分子由葡萄糖和胺基葡萄糖组成,因此具有生物降解性。

壳聚糖可以应用于组织工程、药物释放和生物传感器等领域。

2. 人工合成生物材料人工合成生物材料包括聚乳酸酯、聚己内酯等。

聚乳酸酯可以通过乳酸的环状聚合得到,其中的单体乳酸可由植物或动物来源获得。

聚乳酸酯具有优良的生物相容性,可以应用于软骨修复、骨髓增生等领域。

聚己内酯是一种生物可降解的聚合物,其分子结构类似于人体所产生的脂肪酸。

由于聚己内酯与水相容性良好,其可以应用于各类入体膜和微粒的制备。

生物功能材料的应用1. 医疗领域的应用生物功能材料已被广泛应用于医疗领域,例如组织修复、药物释放等。

几乎所有的生物功能材料都具有极好的生物相容性和生物可降解性,适合于在医疗方面使用。

比如,壳聚糖材料已经成功应用于骨髓增生、软骨修复、血管修补等多种医疗领域。

明胶作为一种生物可降解材料,具有较佳的组织相容性和吸附性,因此可以被用作为血管支架和软骨细胞载体等。

2. 材料科学领域的应用生物功能材料除了在医疗领域应用外,还可以用于各类材料的制备和学术领域的研究。

例如,聚乳酸酯可以制备出各类形状的纳米颗粒,在微尺度的颗粒级别上应用于材料科学研究。

功能材料

功能材料

生物材料1.定义:生物材料,即生物医学材料,指以医疗为目的,用于与组织接触以形成功能的无生命材料。

另有定义:具有天然器官组织的功能或天然器官部分功能的材料。

2.分类:(1)按应用性质分类:抗凝血材料、齿科材料、骨科材料、眼科材料、吸附解毒材料、生物粘合材料、缓释材料、假体材料。

(2)按属性分类:天然生物材料:再生纤维、胶原、透明质酸合成高分子生物材料:硅橡胶、聚氨酯、尼龙、涤纶金属材料:不锈钢、钛及钛合金、钛镍记忆合金无机生物医学材料:碳素材料、生物活性陶瓷、杂化生物医学材料:天然材料与合成材料的杂化复合生物医学材料:用碳纤维增强的塑料、玻璃、陶瓷3.医用金属材料(1)定义:医用金属材料是指一类用作生物材料的金属或合金,又称外科用金属材料。

是一类生物惰性材料,除具有良好的生物力学性能及相关的物理性质之外,还必须具有良好的抗生理腐蚀性、生物相容性、无毒性和简易可行及确切的手术操作技术。

(2)常用医用金属材料:不锈钢、钴基合金、钛基合金、形状记忆合金、贵金属、纯金属钽、铌、铬。

4. 医用高分子材料(1)天然高分子生物材料天然蛋白质材料:胶原蛋白、纤维蛋白天然多糖类材料:纤维素、甲壳素、壳聚糖纤维素:葡萄糖经糖苷键连接而成的甲壳素:属于氨基多糖,是仅有的具明显碱性的天然多糖壳聚糖:甲壳素除去部分乙酰基后的产物(甲壳素的衍生物)(2)合成高分子生物材料硅橡胶、聚氨酯(PU)、环氧树脂、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)5. 其他生物医学材料无极生物医学材料:生物陶瓷、生物玻璃、碳素材料杂化生物材料6. 生物材料的发展趋势:复合型、杂化型、功能型、智能型7. 纳米医学材料生物材料的性能生物功能性、生物相容性1. 生物相容性(1)定义:指生物材料有效和长期在生物体内或体表行使其功能的能力。

用于表征生物材料在生物体内与有机体相互作用的生物学行为(2)分类:血液相容性、组织相容性、力学相容性(3)生物体对生物材料的响应:宿主反应生物学反应:血液反应、免疫反应、组织反应(4)生物体对生物反应的变化:急性全身反应、慢性全身反应、急性局部反应急性局部反应(5)材料在生物体内的响应:材料反应材料反应导致材料结构破坏和性质改变而丧失其功能,分为3方面:金属腐蚀、聚合物降解、磨损。

生物功能材料

生物功能材料

生物功能材料生物功能材料是指能够在生物体内发挥特定功能的材料,它们可以被用于医学、生物工程、生物传感器等领域。

生物功能材料的研究与开发已经成为当前材料科学和生物医学领域的热点之一。

生物功能材料的种类繁多,包括生物降解材料、生物仿生材料、生物活性材料等。

本文将对生物功能材料的特点、应用和发展前景进行探讨。

生物功能材料具有多种特点,其中最突出的特点是生物相容性。

生物功能材料应具有良好的生物相容性,即能够与生物体组织相容,不引起免疫排斥反应或其他不良反应。

此外,生物功能材料还应具有良好的力学性能和生物活性,能够满足特定的生物学功能需求。

生物功能材料的表面特性也至关重要,因为它们与生物体组织的相互作用往往发生在材料的表面。

因此,对于生物功能材料的设计和制备,需要充分考虑这些特点,以确保其在生物体内发挥良好的功能。

生物功能材料在医学领域有着广泛的应用。

例如,生物降解材料可用于制备可吸收缝线和骨修复材料,它们能够在一定时间内逐渐降解并被生物体吸收,避免了二次手术取出材料的需要。

生物仿生材料则可以模拟生物体组织的结构和功能,用于制备人工器官和组织工程材料。

此外,生物活性材料还可以用于制备药物载体和生物传感器,实现药物的控释和生物分子的检测。

这些应用使得生物功能材料在医学领域发挥着重要的作用,为临床治疗和医疗器械提供了新的解决方案。

生物功能材料的发展前景十分广阔。

随着生物医学领域的不断发展和进步,对生物功能材料的需求也在不断增加。

未来,生物功能材料将更加注重个性化和精准化,以满足不同患者的特定需求。

同时,生物功能材料的多功能化和智能化也将成为发展的重要方向,使其能够更好地适应复杂的生物环境和生物体内的变化。

此外,生物功能材料与生物技术、纳米技术等交叉学科的结合也将带来更多的创新和突破。

因此,可以预见,生物功能材料在未来将会迎来更加广阔的发展空间。

综上所述,生物功能材料具有良好的生物相容性、力学性能和生物活性,广泛应用于医学、生物工程等领域,并具有广阔的发展前景。

生物医用高分子功能材料

生物医用高分子功能材料

题目:生物医用高分子功能材料学院:班级:指导老师:学号:姓名:起讫日期:2013.11.26 ——2013.12.5目录前言 (1)一、生物医用高分子功能材料的概念及其发展简史 (1)二、生物医用高分子功能材料在我国的市场需求 (3)三、生物医用高分子的分类 (3)(一)按材料的来源分类 (3)(二)按材料与活体组织的相互作用关系分类 (4)(三)按生物医学用途分类 (4)(四)按与肌体组织接触的关系分类 (4)四、对医用高分子材料的基本要求 (4)五、生物医用高分子功能材料的应用 (5)(一)与血液接触的高分子材料 (5)(二)组织工程用高分子材料 (5)(三)药用高分子材料 (5)(四)医药包装用高分子材料 (6)(五)眼科用高分子材料 (6)(六)医用粘合剂与缝合线 (6)六、高分子材料的生物组织相容性 (7)七、高分子材料的血液相容性 (8)(一)高分子材料的凝血作用 (8)(二)血液相容性高分于材料的制取 (9)八、几种重要的生物高分子材料 (10)(一)生物可降解高分子材料 (11)(二)生物可降解天然高分子材料 (12)(三)合成可降解高分子材料 (14)(四)非生物降解医用高分子 (18)九、生物医用高分子功能材料的展望 (18)十、生物医用高分子功能材料的研究和发展方向 (18)参考文献 (19)生物医用高分子功能材料前言随着高分子材料在社会的各个领域的广泛应用,尤其是在航天工程、医学等领域的应用。

功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料,或具体地指在原有力学性能的基础上,还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。

医用高分子材料是用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。

对医用高分子材料的目前需求作了简要分析,介绍了医用高分子材料的主要类别、用途及其特殊要求,并浅谈了医用高分子材料的发展及展望。

生物医用材料的应用领域

生物医用材料的应用领域

生物医用材料的应用领域随着生物医学科学的不断发展,生物医用材料在医学领域的应用日益广泛。

生物医用材料是指用于修复、替代或增强人体组织或器官功能的材料。

它们可以用于医疗器械、医用制品、药物传递系统等领域,为疾病治疗和健康管理提供重要支持。

生物医用材料的应用领域非常广泛,包括骨科、心血管、神经科学、皮肤科、牙科等多个专业领域。

下面将重点介绍其中几个应用领域:1. 骨科:生物医用材料在骨科领域的应用非常重要。

骨科材料可以用于骨折修复、骨缺损修复和人工关节等方面。

例如,钛合金和生物陶瓷可以用于制造人工关节,具有良好的生物相容性和机械性能,可以有效恢复关节功能。

2. 心血管:心血管疾病是当今社会的重要健康问题,生物医用材料在心血管领域的应用具有重要意义。

心脏支架、心脏瓣膜和血管修复材料等都是生物医用材料的应用范围。

例如,生物陶瓷和聚合物材料可以用于制造心脏支架,帮助疏通堵塞的血管,恢复心脏功能。

3. 神经科学:神经系统疾病是影响人类健康的重要问题,生物医用材料在神经科学领域的应用也受到了广泛关注。

生物医用材料可以用于神经再生、神经修复和神经电刺激等方面。

例如,生物可降解聚合物支架可以用于神经再生,促进受损神经的生长和修复。

4. 皮肤科:皮肤是人体最大的器官,也是最容易受到损伤的器官之一。

生物医用材料在皮肤科领域的应用可以用于创伤修复、烧伤治疗和皮肤再生等方面。

例如,生物活性因子和生物支架可以用于促进创伤愈合和皮肤再生,加速伤口愈合过程。

5. 牙科:牙齿是人体消化系统的一部分,也是人体美观的重要组成部分。

生物医用材料在牙科领域的应用可以用于牙齿修复、牙齿种植和牙周病治疗等方面。

例如,陶瓷材料可以用于制造牙齿修复材料,具有良好的生物相容性和美观性,可以恢复牙齿的功能和外观。

除了上述应用领域,生物医用材料还可以应用于组织工程、药物传递系统、人工器官等方面。

生物医用材料的应用将医学和材料科学相结合,为人类健康做出了重要贡献。

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生物功能材料
摘要:材料是社会技术进步的物质基础与先导。

现代高技术的发展,更是紧密依赖与材料的发展。

生物功能材料不仅具有不锈钢塑料所具有的特性,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。

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。

关键词:生物功能陶瓷材料、研究现状、应用、发展前景
一、生物陶瓷概述:
生物陶瓷是指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。

包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。

根据使用情况,生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。

前者植入体内以恢复和增强生物体的机能,是直接与生物体接触使用的生物陶瓷。

后者用于固定酶、分离细菌和病毒以及作为生物化学反应的催化剂,是使用时不直接与生物体接触的生物陶瓷。

生物陶瓷分为生物惰性陶瓷材料、生物活性陶瓷材料、玻璃生物陶瓷、单晶生物陶瓷、羟基磷灰石生物陶瓷等五大类。

1、生物惰性陶瓷材料
生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定,生物相溶性好的陶瓷材料。

这类陶瓷材料的结构都比较稳定,分子中的键力较强,而且都具有较高的机械强度,耐磨性以及化学稳定性,它主要有氧化铝陶瓷、单晶陶瓷、氧化锆陶瓷、玻璃陶瓷等。

在生物体内不发生或发生极小反应的材料,如Al2O3,ZrO2,C等。

应用于临床的为高密度、高纯度的Al2O3陶瓷,它有良好的生物相容性、优良的耐磨性、化学稳定性、高的机械强度。

特种碳材料也在临床应用中获得相当的成功,它具有良好的生物相容性,特别是抗凝血性能显著,模量低,摩擦系数小,韧性好,因此耐磨和抗疲劳。

在临床中广泛应用于心血管外科,如心脏瓣膜、缝线、起搏
器电极等。

2、生物活性陶瓷材料
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羟基,还可做成多孔性,生物组织可长入并同其表面发生牢固的键合;生物吸收性陶瓷的特点是能部分吸收或者全部吸收,在生物体内能诱发新生骨的生长。

生物活性陶瓷有生物活性玻璃(磷酸钙系),羟基磷灰和陶瓷,磷酸三钙陶瓷等几种。

羟基磷灰石陶瓷羟基磷灰石(hydroxyapatite),简称HAp,化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,属表面活性材料,由于生物体硬组织(牙齿、骨)的主要成分是羟基磷灰石,因此有人也把羟基磷灰石陶瓷称之为人工骨。

为提高羟基磷灰石的力学性能,人们开展了致密HAP 陶瓷的研究。

研究得到的致密HAp 机械性能得到了一定的提高,但表面显气孔率较小,植入人体内后,只能在表面形成骨质,缺乏诱导骨形成的能力,仅可作为骨形成的支架[7]。

因此,近年来,人们又将研究重点放在了多孔羟基磷灰石陶瓷方面。

研究发现,多孔钙磷种植体模仿了骨基质的结构,具有骨诱导性,它能为新生骨组织的长入提供支架和通道,因此植入体内后其组织响应较致密陶瓷有很大改善。

3、玻璃生物陶瓷
玻璃陶瓷也称微晶玻璃或微晶陶瓷。

玻璃陶瓷的生产工艺过程为配料制备→配料熔融→成型→加工→晶化热处理→再加工。

玻璃陶瓷生产过程的关键在晶化热处理阶段:第一阶段为成核阶段,第二阶段为晶核生长阶段,这两个阶段有密切的联系,在A阶段必须充分成核,在B阶段控制晶核的成长。

玻璃陶瓷的析晶过程由三个因素决定。

第一个因素为晶核形成速度;第二个因素为晶体生长速度;第三个因素为玻璃的粘度。

这三个因素都与温度有关。

玻璃陶瓷的结晶速度不宜过小,也不宜过大,有利于对析晶过程进行控制。

为了促进成核,一般要加入成核剂。

一种成核剂为贵金属如金、银、铂等离子,但价格较贵,另一种是普通的成核剂,有TiO2、ZrO2、P2O5、V2O5、Cr2O3、MoO3、氟化物、硫化物等。

玻璃陶瓷是由结晶相和玻璃相组成的,无气孔,不同于玻璃,也不同于陶瓷。

其结晶相
含量一般为50%-90%,玻璃相含量一般为5%-50%,结晶相细小,一般小于1-2/μm,且分布均匀。

因此,玻璃陶瓷一般具有机械强度高,热性能好,耐酸、碱性强等特点。

国内外就SiO2-Na2O-CaO-P2O5系统玻璃陶瓷,Li2O-Al2O3-SiO2系统玻璃陶瓷,SiO2-Al2O3-MgO-TiO2-CaF系统玻璃陶瓷等进行了生物临床应用。

发现它们具有良好的生物相溶性,没有异物反应。

此外生物硬组织代用材料还有碳质材料,二氧化钛陶瓷,二氧化锆陶瓷材料等多种。

4、单晶生物陶瓷
单晶生物陶瓷是一种新型的生物陶瓷材料,属氧化铝单晶。

氧化铝单晶也称宝石,添加剂不同,制得单晶材料颜色不同,如红宝石、蓝宝石等。

氧化铝单晶有许多特性,如机械强度、硬度、耐腐蚀性都优于多晶氧化铝陶瓷,其生物相溶性、安定性、耐磨性也优于多晶氧化铝陶瓷。

氧化铝单晶的生产工艺有提拉法、导模法、气相化学沉积生长法、焰熔法等。

它用作人工关节柄与氧化铝多晶陶瓷相比具有比较高的机械强度,不易折断。

它还可以作为损伤骨的固定材料,主要用于制作人工骨螺钉,比用金属材料制成的人工骨螺钉强度高。

可以加工成各种齿用的尺寸小、强度大的牙根,由于氧化铝单晶与人体蛋白质有良好的亲合性能,结合力强,因此有利于牙龈粘膜与异齿材料的附着。

5、羟基磷灰石生物陶瓷
羟基磷灰石陶瓷的制造工艺:
a.固相反应法
这种方法与普通陶瓷的制造方法基本相同,根据配方将原料磨细混合,在高温下进行合成:1000-1300℃ 6CaHPO4·2H2O+4CaCO3 Ca10(PO4)6(OH)2+4CO2+4H2O b.水热反应法
将CaHPO4与CaCO3按6:4摩尔比进行配料,然后进行24h湿法球磨。

将球磨好的浆料倒入容器中,加入足够的蒸馏水,在80-100℃恒温情况下进行搅拌,反应完毕后,放置沉淀得到白色的羟基磷灰石沉淀物,其反应式如下:
6CaHPO4+4CaCO3═Ca10(PO4)6(OH)2+4CO2+2H2O
c.沉淀反应法
此法用Ca(NO3)2与(NH4)2HPO4进行反应,得到白色的羟基磷灰石沉淀。

其反应如下:10Ca(NO3)2+6(NH4)2HPO4+8NH3·H2O+H2O=Ca10(PO4)6(OH)2+20NH4NO3+7H2O 合成的羟基磷灰石的结构与生物骨组织相似,因此合成羟基磷灰石具有与生物体硬组织相同的性能。

如Ca:P≈1.67,密度≈3.14,机械强度大于10MPa,对生物无毒,无刺激,生物相溶性好,不被吸收,能诱发新有的生长。

目前国内外已将羟基磷灰石用牙槽、骨缺损、脑外科手术的修补、填充等,用于制造耳听骨链和整形整容的材料。

此外,它还可以制成人工骨核治疗骨结核。

二、生物陶瓷的应用前景展望
在医用方面,生物陶瓷已成为生物材料的一个重要领域生物陶瓷有着不可估量的医用前景。

(1) 人工陶瓷关节人们正在研制开发机械强度高、韧性好、硬度及化学稳定性优良,臼盖和骨头的吻合性能更好,且容易制作的陶瓷材料,更理想的是手术时不必切除支撑关节面的骨骼,仅仅用于修复关节面就可以使用的新型陶瓷材料和技术。

(2) 骨骼填充陶瓷材料在骨髓细胞中包含有能分化成骨细胞的干细胞,所以预先从患者身上采集一些骨细胞,把它放置在多孔性的人体活性陶瓷之中,在体外培养直至分化出骨芽细胞,再把它随从陶瓷埋入骨缺损部,这时骨形成就更有效,人们正期待开发出这种骨填充陶瓷材料。

(3) 临床可以成形的人工骨人们正期待研制出与骨缺损形状完全吻合的人工骨材料:把粉末和体液混合在一起后,数分钟内有流动性,然后固化,与周围的骨结合在一起,具有与人骨相似的力学性质,陶瓷人工骨可用注射器将它注入患病部位,修复骨缺损部位。

(4) 用作放射疗法治疗癌症的陶瓷放射疗法是以保存坏部位只杀癌细胞为目的,
很多时候是体外辐射,最理性的方法是对体内癌部位进行局部放射性治疗,用高频感应热等离子体方法,可以得到只有YPO微结晶组成的小球及很好的化学稳定性,用这些小球进行放疗治癌的动物试验正准备进行。

(5) 热疗治癌的陶瓷正常细胞耐热温度为48℃左右,而癌细胞缺乏养的供给不耐热,在43℃左右便死亡,把强磁性陶瓷小球送入癌部,再把该部位放于交流磁场下,磁性体就会因磁滞损耗而发热,从而达到局部加热癌部位的目的。

现在正在开发有更加良好发热效率的强磁性微小球。

三、结束语
生物陶瓷具有广阔的发展前景。

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。

生物陶瓷,指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷。

包括精细陶瓷、多孔陶瓷、某些玻璃和单晶。

根据使用情况,生物陶瓷可分为与生物体相关的植入陶瓷和与生物化学相关的生物工艺学陶瓷。

四、参考文献
[1]赵海涛,生物陶瓷的研究与应用前景展望.长春光学精密机械学院学报,2002
[2]曾媛,生物陶瓷材料研究进展.上海生物医学工程,2001
[3]李云凯,周张健. 陶瓷及其复合材料,北京理工大学出版社,2007
[4]唐绍裘,生物陶瓷材料在生物材料中的应用.陶瓷工程,2000。

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