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1、生物纳米陶瓷材料艺术与设计学院 视觉传达(1)班 郦雯煜2012334407008目录生物陶瓷纳米陶瓷用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷的制备方法纳米生物陶瓷人工听骨应用前景与展望1.生物陶瓷进入21世纪,世界科技迅猛发展,生物陶瓷材料的应用,为人们的生活乃至身体健康等各方面带来了不可忽视的便利,因此,对生物陶瓷材料的研究倍受材料科学工作者的重视。1.生物陶瓷纳米生物陶瓷远红外临床应用纳米人工骨纳米陶瓷人工听骨纳米陶瓷牙1.生物陶瓷定义：生物陶瓷指与生物体或生物化学有关的新型陶瓷,是具有特殊生理行为的一类陶瓷材料,可用来构成人类骨骼和牙齿的某些部分,甚至可望部
2、分或整体地修复或替换人体的某些组织、器官,或增进其功能。1.生物陶瓷生物陶瓷必须满足的生物学要求：(1)它是与生物机体相容的,对生物机体组织无毒、无刺激、无过敏反应、无致畸、致突变和致癌等作用;(2)它具有一定的力学要求,不仅具有足够的强度,而且其弹性形变应当和被替换的组织相匹配;(3)它能和人体其它组织相互结合。1.生物陶瓷根据生理环境中所发生的生物化学反应,生物陶瓷可分为三种类型:(1)接近于生物惰性的陶瓷,如氧化铝、氧化锆及氧化钛陶瓷等;(2)表面活性生物陶瓷,包括致密羟基磷灰石陶瓷、生物活性微晶玻璃等;(3)可吸收生物陶瓷,如熟石膏、磷酸三钙及铝酸
3、钙等。1.生物陶瓷由于常规陶瓷材料中气孔、缺陷的影响，该材料低温性能较差，弹性模量远高于人骨，力学性能不匹配，易发生断裂破坏，强度和韧性都不能满足临床上的要求，致使其应用受到很大的限制。纳米材料的问世，使生物陶瓷材料的生物学性能和力学性能大大提高成为可能。2.纳米陶瓷定义：纳米陶瓷是指在陶瓷材料的显微结构中,晶粒、晶界及它们之间的结合都处在纳米尺寸水平,包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸都是纳米级。2.纳米陶瓷陶瓷材料的性能取决于其微观组织结构,纳米陶瓷由于晶粒的细化,晶界数目以及扩散蠕变速率的增加,可使材料的强度、韧性和超塑性大为提高
4、,并对材料的电学、热学、磁学、光学等性能产生重要的影响。2.纳米陶瓷纳米陶瓷为什么能够满足生物陶瓷所需的功能？（1）纳米微粒的尺寸很小，一般在1nm~100nm之间。与常规陶瓷材料相比，纳米陶瓷中的内在气孔或缺陷尺寸大大减小，材料不易造成穿晶断裂，有利于提高固体材料的断裂韧性。（2）晶粒的细化使晶界数量大大增加，有助于晶界间滑移，使纳米陶瓷材料表现出独特的超塑性。（3）纳米材料固有的表面效应使其表面原子存在许多悬空键，并且有不饱和性质，具有很高的化学活性。这一特性可以增加该材料的生物活性和成骨诱导能力，实现植入材料在体内的早期固定。2.纳米陶瓷此外，纳米材
5、料本身与人体就有着十分密切的联系。众所周知，人的牙齿就是由规则排列的纳米级羟基磷灰石微粒构成的，导致人体发病的病毒尺寸一般也只有几十纳米。因此，纳米材料在生物材料方面具有广阔的应用前景。3.用于生物材料的纳米陶瓷用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷固体用作生物材料纳米陶瓷颗粒用作生物材料3.用于生物材料的纳米陶瓷3.1纳米固体陶瓷用作生物材料将纳米超微颗粒在高压下压制成形,再经过一定的热处理工艺可制成致密型纳米固体陶瓷材料。纳米人工骨纳米人工眼球具优异生物、力学相容性和生物活性；能与自然骨形成生物键合,易与人体肌肉血管长在一起,并诱导软骨生成,各种特性与人骨特性
6、相当。应用领域可与眼肌组织达到很好的融合,并可实现同步移动；可以通过电脉冲刺激大脑神经,看到精彩世界。3.用于生物材料的纳米陶瓷3.2纳米陶瓷微粒用作生物材料纳米微粒的尺寸一般比生物体内的细胞、红血球小得多,这就为生物学研究提供了一个新的研究途径。目前,关于这方面的研究还处于初始阶段。3.用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷微粒药物载体治疗肿瘤抗菌细胞分离3.用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷微粒药物载体治疗肿瘤抗菌细胞分离3.用于生物材料的纳米陶瓷3.1.1用于细胞分离80年代初,人们开始利用纳米微粒进行细胞分离,建立了用纳米SiO2微粒实现细胞分离的新技术。纳米
7、包覆体尺寸约30nm,因而胶体溶液在离心作用下很容易产生密度梯度;易实现纳米SiO2粒子与细胞的分离。3.用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷微粒药物载体治疗肿瘤抗菌细胞分离3.用于生物材料的纳米陶瓷3.1.2用作药物载体人们利用纳米级粒子使药物在人体内的传输更为方便这一特点,将磁性纳米粒子制成药物载体,通过静脉注射到动物体内,在外加磁场作用下通过纳米微粒的磁性导航,使其移动到病变部位,达到定向治疗的目的。动物临床实验证实,带有磁性的Fe2O3粒子是发展这种技术的最有前途的对象。该方法局部治疗效果好、副作用少。3.用于生物材料的纳米陶瓷纳米陶瓷微粒药物载体治疗肿
8、瘤抗菌细胞分离3.用于生物材料的纳米陶瓷3.1.3用于治疗癌症和肿
