羥基磷灰石涂層鈦基牙種植體

1、羥基磷灰石涂層鈦基牙種植體羥基磷灰石涂層鈦基牙種植體 一定一定 義義 生物醫(yī)學材料是指具有生物醫(yī)學材料是指具有 特殊性能、特種功能，用特殊性能、特種功能，用 于人工器官、外科修復、于人工器官、外科修復、 理療康復、診斷、治療疾理療康復、診斷、治療疾 患，而對人體組織不會產(chǎn)患，而對人體組織不會產(chǎn) 生不良影響的材料。生不良影響的材料。 二二 產(chǎn)生背景產(chǎn)生背景 |生物醫(yī)學材料是生物醫(yī)學工程生物醫(yī)學材料是生物醫(yī)學工程 支柱之一。支柱之一。 |是材料科學與物理學、化學、是材料科學與物理學、化學、 生物學及臨床科學越來越緊密生物學及臨床科學越來越緊密 地結(jié)合的結(jié)果。地結(jié)合的結(jié)果。 |為醫(yī)學、藥物學及生物學

2、等學為醫(yī)學、藥物學及生物學等學 科的發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基科的發(fā)展提供了豐富的物質(zhì)基 礎。礎。 |作為材料學的一個重要分支，作為材料學的一個重要分支， 它對于促進人類文明的發(fā)展必它對于促進人類文明的發(fā)展必 將作出更大的貢獻。將作出更大的貢獻。 三三 性能要求性能要求 q無毒性，不致癌，不致畸，不引起無毒性，不致癌，不致畸，不引起 人體細胞的突變和組織細胞的反應；人體細胞的突變和組織細胞的反應； q與人體組織相容性好，不引起中毒、與人體組織相容性好，不引起中毒、 溶血凝血、發(fā)熱和過敏等現(xiàn)象；溶血凝血、發(fā)熱和過敏等現(xiàn)象； q化學性質(zhì)穩(wěn)定，抗體液、血液及酶化學性質(zhì)穩(wěn)定，抗體液、血液及酶 的作用；的作

3、用； q具有與天然組織相適應的物理機械具有與天然組織相適應的物理機械 特性；特性； q針對不同的使用目的具有特定的功針對不同的使用目的具有特定的功 能。能。 四四 分類分類 |1 1 生物醫(yī)學金屬材料生物醫(yī)學金屬材料 |醫(yī)用金屬材料是作為生物醫(yī)醫(yī)用金屬材料是作為生物醫(yī) 學材料的金屬或合金，具有學材料的金屬或合金，具有 很高的機械強度和抗疲勞特很高的機械強度和抗疲勞特 性，是臨床應用最廣泛的承性，是臨床應用最廣泛的承 力植入材料。力植入材料。 |主要包括鈷合金（主要包括鈷合金（Co-Cr-Co-Cr- NiNi）、鈦合金（）、鈦合金（Ti-6A1-4VTi-6A1-4V） 和不銹鋼的人工關(guān)節(jié)和人

4、工和不銹鋼的人工關(guān)節(jié)和人工 骨。鎳鈦形狀記憶合金具有骨。鎳鈦形狀記憶合金具有 形狀記憶的智能特性，能夠形狀記憶的智能特性，能夠 用于矯形外科、心血管外科。用于矯形外科、心血管外科。 分類分類 |2 2 生物醫(yī)學高分子材料生物醫(yī)學高分子材料 |生物醫(yī)學高分子材料有天然的生物醫(yī)學高分子材料有天然的 和合成的兩種。和合成的兩種。 |發(fā)展得最快的是合成高分子醫(yī)發(fā)展得最快的是合成高分子醫(yī) 用材料。用材料。 |通過分子設計，可以獲得很多通過分子設計，可以獲得很多 具有良好物理機械性和生物相具有良好物理機械性和生物相 容性的生物材料。容性的生物材料。 |軟性材料常用作為人體軟組織軟性材料常用作為人體軟組織

5、如血管、食道和指關(guān)節(jié)等的代如血管、食道和指關(guān)節(jié)等的代 用品；用品； |合成的硬材料可以用作人工硬合成的硬材料可以用作人工硬 腦膜、籠架球形的人工心臟瓣腦膜、籠架球形的人工心臟瓣 膜的球形閥等；膜的球形閥等； |液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅液態(tài)的合成材料如室溫硫化硅 橡膠可以用作注入式組織修補橡膠可以用作注入式組織修補 材料。材料。 |3 3 生物醫(yī)學無機非金屬材料生物醫(yī)學無機非金屬材料 或生物陶瓷或生物陶瓷 分類分類 |生物醫(yī)用陶瓷材料化學性質(zhì)穩(wěn)生物醫(yī)用陶瓷材料化學性質(zhì)穩(wěn) 定，具有良好的生物相容性。定，具有良好的生物相容性。 |生物陶瓷主要包括兩類。生物陶瓷主要包括兩類。 惰性生物陶瓷（如氧化鋁

6、等）。惰性生物陶瓷（如氧化鋁等）。 具有較高的強度，耐磨性能良好。具有較高的強度，耐磨性能良好。 生物活性陶瓷（如羥基磷灰石生物活性陶瓷（如羥基磷灰石 等）。等）。 具有能在生理環(huán)境中逐步降解和具有能在生理環(huán)境中逐步降解和 吸收，或與生物機體形成穩(wěn)定的化吸收，或與生物機體形成穩(wěn)定的化 學鍵結(jié)合的特性，因而具有極為廣學鍵結(jié)合的特性，因而具有極為廣 闊的發(fā)展前景。闊的發(fā)展前景。 |4 4 生物醫(yī)學復合材料生物醫(yī)學復合材料 分類分類 |生物醫(yī)學復合材料是由兩生物醫(yī)學復合材料是由兩 種或兩種以上不同材料復種或兩種以上不同材料復 合而成的生物醫(yī)學材料。合而成的生物醫(yī)學材料。 |主要用于修復或替換人體主要

7、用于修復或替換人體 組織、器官或增進其功能組織、器官或增進其功能 以及人工器官的制造。以及人工器官的制造。 |分類分類 v鈷合金和聚乙烯組織的假體常鈷合金和聚乙烯組織的假體常 用作關(guān)節(jié)材料；用作關(guān)節(jié)材料； v碳碳- -鈦合成材料是臨床應用良鈦合成材料是臨床應用良 好的人工股骨頭；好的人工股骨頭； v高分子材料與生物高分子（如高分子材料與生物高分子（如 酶、抗源、抗體和激素等）結(jié)酶、抗源、抗體和激素等）結(jié) 合可以作為生物傳感器。合可以作為生物傳感器。 |5 5 生物醫(yī)學衍生材料生物醫(yī)學衍生材料 分類分類 |生物衍生材料是經(jīng)過特殊處理生物衍生材料是經(jīng)過特殊處理 的天然生物組織形成的生物醫(yī)的天然生物

8、組織形成的生物醫(yī) 學材料。學材料。 |經(jīng)過處理的生物衍生材料是無經(jīng)過處理的生物衍生材料是無 生物活力的材料，但是由于具生物活力的材料，但是由于具 有類似天然組織的構(gòu)型和功能，有類似天然組織的構(gòu)型和功能， 在人體組織的修復和替換中具在人體組織的修復和替換中具 有重要作用。有重要作用。 |主要用作皮膚掩膜、血液透析主要用作皮膚掩膜、血液透析 膜、人工心臟瓣膜等。膜、人工心臟瓣膜等。 五五 未來發(fā)展方向 未來發(fā)展方向 在保證安全性的前提下在保證安全性的前提下 尋找組織相容性更好、耐腐尋找組織相容性更好、耐腐 蝕、持久性更好的多用途生蝕、持久性更好的多用途生 物醫(yī)學材料。物醫(yī)學材料。 組織相容性：組織

9、相容性：材料與活體組材料與活體組 織之間相互容納的程度?？椫g相互容納的程度。 |1 1 提高生物醫(yī)學材料的組提高生物醫(yī)學材料的組 織相容性織相容性 |組織的生物學反應除了全身性組織的生物學反應除了全身性 的毒性外，更多的是材料周圍的毒性外，更多的是材料周圍 組織的局部反應。組織的局部反應。 |當材料作為一種異物或抗原與當材料作為一種異物或抗原與 機體接觸時，會引起機體產(chǎn)生機體接觸時，會引起機體產(chǎn)生 一系列防御反應，包括體液和一系列防御反應，包括體液和 細胞反應及補體活化，臨床表細胞反應及補體活化，臨床表 現(xiàn)為過敏性反應特征?，F(xiàn)為過敏性反應特征。 |這就提示了人們對生物材料致這就提示了人們對生

10、物材料致 免疫特性研究的必要性。免疫特性研究的必要性。 |2 2 醫(yī)學材料的生物功能醫(yī)學材料的生物功能 化和生物智能化化和生物智能化 五五 未來發(fā)展方向 未來發(fā)展方向 原理：原理：對材料表面進行分子生物對材料表面進行分子生物 學設計學設計。 主要方法：主要方法：將一些有生理功能的將一些有生理功能的 物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多肽、酶和細胞物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多肽、酶和細胞 生長因子等固定在材料表面，充生長因子等固定在材料表面，充 當鄰近細胞、基質(zhì)或可溶性因子當鄰近細胞、基質(zhì)或可溶性因子 的配基或受體，使表面形成一個的配基或受體，使表面形成一個 能與生物活體相適應的過渡層。能與生物活體相適應的過渡層。 效果：效果

11、：傳統(tǒng)的生物材料經(jīng)表面分傳統(tǒng)的生物材料經(jīng)表面分 子設計后，增加了界面相容性，子設計后，增加了界面相容性， 使異物反應減至最小，有效地改使異物反應減至最小，有效地改 變了與組織、細胞結(jié)合的能力。變了與組織、細胞結(jié)合的能力。 五五 未來發(fā)展方向 未來發(fā)展方向 |3 3 金屬材料在生物醫(yī)用金屬材料在生物醫(yī)用 材料中的應用材料中的應用 |隨著科學技術(shù)的發(fā)展和外科醫(yī)隨著科學技術(shù)的發(fā)展和外科醫(yī) 療水平的提高，先后開發(fā)了不療水平的提高，先后開發(fā)了不 銹鋼、鈷合金、工業(yè)純鈦及鈦銹鋼、鈷合金、工業(yè)純鈦及鈦 合金等一系列金屬生物醫(yī)學材合金等一系列金屬生物醫(yī)學材 料。料。 |金屬生物材料必須滿足生物、金屬生物材料必

12、須滿足生物、 化學和機械力學等各項性能的化學和機械力學等各項性能的 要求。要求。 |鈦和鈦合金鈦和鈦合金的彈性模量最低，的彈性模量最低， 與人骨最為接近，有利于降與人骨最為接近，有利于降 低或消除植入物與人骨界面低或消除植入物與人骨界面 的應力屏蔽，避免假體松動，的應力屏蔽，避免假體松動， 降低表面銹蝕。另外鈦金屬降低表面銹蝕。另外鈦金屬 強度高、無毒、生物相容性強度高、無毒、生物相容性 好和抗腐蝕、抗疲勞，因而好和抗腐蝕、抗疲勞，因而 成為矯形外科、骨骼置換和成為矯形外科、骨骼置換和 關(guān)節(jié)修復等外科手術(shù)中最引關(guān)節(jié)修復等外科手術(shù)中最引 人注目的金屬材料。人注目的金屬材料。 |4 4 生物醫(yī)用材

13、料的治療生物醫(yī)用材料的治療 特性增強特性增強 五五 未來發(fā)展方向未來發(fā)展方向 |生物醫(yī)學材料的發(fā)展不僅局限生物醫(yī)學材料的發(fā)展不僅局限 于作為人體相應器官的假體和于作為人體相應器官的假體和 代用品，利用多種學科的交叉代用品，利用多種學科的交叉 研制具有治療特性的生物醫(yī)學研制具有治療特性的生物醫(yī)學 材料也是未來的重要方向。材料也是未來的重要方向。 |研究表明，腫瘤部位的神經(jīng)和研究表明，腫瘤部位的神經(jīng)和 血管都不發(fā)達，其血流量僅為血管都不發(fā)達，其血流量僅為 正常組織的正常組織的1%-15%1%-15%。在腫瘤部。在腫瘤部 位注入或植入陶瓷材料熱種子，位注入或植入陶瓷材料熱種子， 在交變磁場作用下通過磁滯加在交變磁場作用下通過磁滯加 熱可使癌細胞死亡，