微弧氧化复合生物陶瓷膜

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1、微弧氧化制备复合生物陶瓷膜微弧氧化制备复合生物陶瓷膜作者：叶仁锋一、复合生物陶瓷膜应具备的性能1与生物组织有良好的相容性是指将生物陶瓷材料代替硬组织(牙齿、骨)植入人体内后，与机体组织(软组织、硬组织以及血液、组织液)接触时，具有良好的亲和性能。材料与机体软组织都具有良好的结合性。此外，还要求材料对周围组织无毒性、无刺激性、无致敏性、无免疫排斥性以及无致癌性。2有适当的生物力学和生物学性能材料的力学性能与机体组织的生物力学性能相一致，不产生对组织的损伤和破坏作用。3具有良好的加工性和临床操作性生物陶瓷植入的目的，是通过人工材料替代和恢复

2、各种原因造成的牙和骨缺损，就要求植入的生物陶瓷具有良好的加工成形性，且在临床冶疗过程中，操作简便，易于掌握。4具有耐消毒灭菌性能生物陶瓷材料是长期植入体内的材料，植入前须进行严格的消毒灭菌处理。因此，无论是高压煮沸、液体浸泡、气体(环氧乙烷)或γ射线消毒后，材料均不能因此而产生变性，且在液体或气体消毒后，不能含有残留的消毒物质，以保证对机体组织不产生危害。5.具有作为载体的抗菌功能构成种植体的生物材料本身的抗菌性，对于预防种植体周围组织感染具有要的作用。在种植体表面层添加抗菌性成分（这些抗菌性成分不能影响材料的生物相容性），可以降低种植

3、体周围感染的方法。生物陶瓷分类医用金属(如钛、镁、不锈钢)表面制作复合生物陶瓷涂层形成复合生物陶瓷膜是目前公认最理想的人造植入物材料之一医用金属(如钛、镁、不锈钢)表面制作生物陶瓷膜涂层形成复合材料的方法：微弧氧化（Microarcoxidation）阳极氧化（anodicoxidation)热喷涂(thermalsprayingtechnology)溶胶-凝胶涂层(sole-gelcoatings)离子植入(ionImplantation)电沉积(electrodeposition)自组装(self-assembly)磁控溅射(mag

4、netronco-sputtering)微弧氧化相对其他方法制备复合生物陶瓷膜的优点对比微弧氧化（Microarcoxidation）可后处理增加离子注入、PVD等方法进行联合处理，效果更佳涂层方案结合力耐磨度稳定性低成本均匀性1微弧氧化★★★★★★★★★★★★★★2阳极氧化★★★★★★★★★★★3热喷涂★★★★★★★★4溶胶-凝胶★★★★★★★★★★5离子植入★★★★★★★★★★6电沉积★★★★★★★★★7自组装★★★★★★★★★8磁控溅射★★★★★★★★★★★★推荐程度微弧氧化制备的生物惰性氧化铝膜微弧氧化法制备（以铝合金作为基材）

5、的三氧化二铝（混合相）陶瓷膜，具有良好的组织亲和性，这是因为其表面具有亲水性，微弧过程中在其表面覆盖一层羟基，它能吸附水分子，在表面形成亲水层，使表面呈强极性，易被组织液浸润。优点：1）机械强度高，尤其是抗压强度；2）硬度高，耐磨性好；3）优良的物理化学稳定性和抗腐蚀，能在体液环境中长期稳定存在；4）优良的生物相容性，在人体内呈生物惰性，对人体几乎无不良影响。在临床实用中除做人造骨、人造关节外，还可制接骨用螺钉。微弧氧化复合惰性氧化铝膜优点：纯陶瓷惰性氧化铝缺点：1）制备工艺简单；1）纯氧化铝烧结温度1700～2）抗弯强度、韧性等各项物

6、理性2000℃，且常需要热压、气氛或真能好；空条件，制备难度大；3）因为内部有金属基材，成型工2）抗弯强度低，韧性差，易产生艺简单。脆性断裂。3）成型工艺难度大，不良率高。几种生物惰性氧化铝陶瓷制品养殖双极水族人工生物股骨头陶瓷髋骨关材节料7微弧氧化制备的生物惰性氧化锆膜微弧氧化法制备（以锆合金作为基材）的氧化锆陶瓷膜，具有良好的组织亲和性，这是因为其表面具有亲水性，微弧过程中在其表面覆盖一层羟基，它能吸附水分子，在表面形成亲水层，使表面呈强极性，易被组织液浸润。优点：1）机械强度高，尤其是抗压强度；2）硬度高，耐磨性好于氧化铝；3）优

7、良的物理化学稳定性和抗腐蚀，能在体液环境中长期稳定存在；4）优良的生物相容性，在人体内呈生物惰性，对人体几乎无不良影响。氧化锆陶瓷膜相容性良好，在人体内稳定性高，且比氧化铝断裂韧性、耐磨性更高，有利减少植入物尺寸和实现低摩擦、磨损，用以制造牙根、骨、股关节、复合陶瓷人工骨、瓣膜等微弧氧化复合惰性氧化锆膜优点：纯陶瓷惰性氧化锆缺点：1）制备工艺简单；1）含有少量的钍不能去除，会有一定2）抗弯强度、韧性等各项物理性剂量的Y和α放射线，长期在体内植人能好；不好。3）因为内部有金属基材，成型工2）抗弯强度低，韧性差，易产生脆性艺简单。断裂。3）

8、成型工艺难度大，不良率高。ZrO陶瓷关节218:139微弧氧化制备的生物活性磷酸三钙膜微弧氧化法制备（以镁、钛及合金作为基材，电解液加入磷、钙成分）的磷酸三钙+氧化镁OR二氧化钛膜（混合相）+其他离子注入物