生物医用无机材料

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1、类骨纳米磷酸钙矿物的合成目录第一章综述11.1生物医用无机材料的发展概况11.2生物医用无机材料的基本条件与要求1第二章类骨纳米磷酸钙矿物仿真合成32」类骨纳米磷酸钙粉体的模板法32.2微纳米生物活性玻璃的模板法42.3微生物模板法制备磷灰石中空微球5第三章结语6第一章综述牛物医用无机材料是牛物医用材料的重要组成部分，人体硕组织的缺损修复及重建已丧失的生理功能方而起着重要的作用。尽管此类材料的研究起步较晚，且仍然存在着这样或那样的问题,但由于其良好的物理、化学及生物学相容性能、在短短的二十几年间已取得了大

2、量的研究成果，但是，迄今为止仍没冇一种材料能完全满足人体的生理功能要求。木章重点介绍研究比较成熟和临床使用比较广泛的主物医用天机材料，目的是通过对前人工作的了解进而开拓新的思路，开发出新型的生物医用无机材料，以满足人们生活水平不断捉高的需耍。1.1生物医用无机材料的发展概况无机材料很早就用于人体，近年以来、出于世界各国认识到研究开发生物医用无机材料的重要性，加大资金投入，使更多的材料应用于临床。上世纪60年代和70年代是生物陶瓷材料研究比较活跃的一个时期。多孔氧化铝陶瓷，玻璃碳和热解碳，疑基磷灰石陶瓷，以

3、及单品氧化铝陶瓷等的出现和临床应用取得了良好的效果。针对临床应用中提出的很多问题，加大部分材料是生物惰性材料，与人体骨组织完全不同，不能与骨组织结合等，1969年美国Florida大学的L.Hench教授，成功地研究了一种生物玻璃，可用于人体硬组织的修复，能与生物体内的骨组织发生化学结合，从而开创了一个崭新的生物医用材料研究领域一—生物活性材料，它具冇良好的生物相容性，人体组织可长入并同英发生牢同的键合。目而，随着纳米材料与技术的发展，又一类生物医用材料——纳米生物医用无机材料正引起人们的重视。从无机医用

4、材料与金属、高分子医用材料的不同特性可以看出，尽管无机材料有自身的缺点，但也明显表现出许多优良特性。生物陶瓷材料的研究与临床应用，已从短期的替换和境充，发展成为永久性牢固植入，从生物惰性材料发展到生物活性材料、生物可降解材料及多相复合材料。现在生物医用无机材料已广泛用于人工牙齿(根)、人工骨、人工关节、固定骨折用的器具、人工眼等。生物医用无机材料的研究方兴未艾，它在未来的生物医用材料屮必将占有重要位置。1.2生物医用无机材料的基本条件与要求(-)良好的生物相容性由于植入材料的化学组分、分了及其部分结构在生

5、物环境下被释放进入生物组织，因此在材料选取和设计时就要考虑到材料与人体组织化学、力学、电学系统的反应要相吻合，对人体组织无不利的影响。如材料对人体无毒、无刺激、无致敏、无致畸、无免疫排斥、无致癌性等，对于降解材料，还需要考虑到降解产物对人体的影响。（-）杂质元素及溶出物含量低必须注意所选用的原料杂质含量以及成品的杂质含量。另外，无机材料虽然不像高分子材料能够溶出单体和中间体，但是在体液的长期作用下膨胀浸析，对于凝血作用和致癌作用会产生某些影响。需要指出的是可降解生物医用无机材料，长期植入后会不断降解溶出，

6、因此，必须考虑溶出物对人体的影响。（三）冇效性不同使用目的的材料有不同的要求。人体不同的生理系统貝有不同的生理功能，我们所研究的生物医用材料都与材料在人体中的特种生理功能有关，为了能有效地发挥这种功能，就必须很好地研究材料的特殊功能。另外，材料在体内植入是一个长期的过程，在休液及生理环境的影响下会产生变性。一种好的生物医用无机材料在人体内能参与入体的物质交换，并能与机体组织产生良好的生理性结合，能长期保持稳定，具有良好的生理功能。（四）成型加工性能材料制备成功后，述必须通过各种专门的加工技术，才能得到所要

7、求形状、尺寸的医用装置。有些材料虽然性能很好，但由于加工成型困难而限制了它的使用。冇些材料茯至因为加工困难而不能用丁•临床。如氧化铝陶瓷用于制作人工关节时，由于脆性、加工困难，只能使用模具成型，对于不同尺寸和形状的关节，就必须设计不同的模具，这一方面限制了临床应用。另一方面也降低了制作效率。因此，如何调整材料的成分，使其易于加工成型，提高临床操作性，对于生物医用无机材料的研究和开发具有重要的作用。（五）良好的耐消毒灭菌性对于无机材料，常规采用的是高压蒸汽消毒、环氧乙烷灭菌及辐射灭菌。一般來说，无机材料能经

8、受住高压蒸汽的作用，不会发生大的变化，但冇些材料在高压蒸汽作用下会引起表面组成和结构的变化，从而影响临床应用效果。辐射法穿运力强，效果好，可以在材料包装之后再进行灭菌，常温下即可进行，可以大批量生产。但是辐射后有些材料如轻基磷灰石陶瓷会变黄，这种方法不适用，而是采用环氧乙烷灭菌。因此生物医用无机材料在临床应用前必须充分考虑到灭菌消毒对材料性能的影响以及可能带来的牛物学危害。第二章类骨纳米磷酸钙矿物仿真合成骨缺损修复材料是临床需