生物陶瓷是由高温处理工艺所制得的无机非金属材料，因此具有金属、高分子材料无法比拟的优点：良好的机械强度、硬度、压缩强度高，极其稳定。不易氧化、不易腐蚀变质、热稳定性好、便于加热消毒、耐磨、有一定润滑性能，不易产生疲劳现象。生物陶瓷容易成型，可根据需要制成各种形态和尺寸。如颗粒形、柱形、管形、致密型或多孔型，也可制成骨夹板、关节、长骨等。和人体组织的亲和性好，能满足种植学要求。

根据材料与生物体组织的反应程度，可将生物陶瓷分为两类：生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷。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。生物活性陶瓷的粉体材料主要有羟基磷灰石、磷酸钙等。

产品描述

羟基磷灰石，化学式为Ca10(PO4)6(OH)2,是生物体硬组织（牙齿、骨）的主要成分，人的牙釉质中羟基磷灰石的含量约96 wt%(92 vol%)，骨头中也约占到69 wt%。磷酸钙基陶瓷包括α-磷酸三钙、β-磷酸三钙、磷酸氧四钙等。其中β-磷酸三钙具有良好的生物降解性、生物相容性和生物无毒性。

特性及应用

1. 羟基磷灰石（HAP）

HAP陶瓷由于分子结构和钙磷比与正常骨的无机组分非常近似，如Ca:P≈1.67，机械强度大于10MPa。其生物相容性十分优良，对生物体组织无刺激性和毒性。其在体内有一定的溶解度，能释放对机体无害的离子，能参与体内代谢，对骨质增生有刺激或诱导作用，能促进缺损组织的修复，显示出生物活性1。HAP种植体可以模仿人体骨组织中的网状多孔结构，如图1所示，有利于加强种植体和骨组织之间的结合。但其缺点是：本身脆性高，韧性和力学性能差，目前仅能应用于非承载的小型种植体，如人工齿根、耳骨、充填骨损伤等^1、2。

图1 天然HAP3（a）和合成的HAP纳米颗粒4（b）的SEM图；

（b）内置图为HAP/PVB静电纺纳米纤维的SEM图，该纳米纤维经高温煅烧工艺获得HAP纳米颗粒。

图2 β-TCP粒子上骨细胞分布和附着的SEM图5；内置图为高倍数下的SEM图。

2. β-磷酸三钙（β-TCP）

β-TCP的特点是植入人体后，经生理化学溶解、物理解体、生物因素的作用等方式降解，产生的降解成分，如PO43-和Ca2+能直接参与骨的重建，加速骨组织生长，并逐渐被新骨替代。β-TCP陶瓷具有良好的细胞相容性，动物或人体细胞可以在材料上正常生长、分化及繁殖。由于其组织成分与骨组织无机成分相同，故植入体内无明显异物反应，局部无明显炎症反应。β-TCP陶瓷人工骨6、β-TCP复合人工骨7、β-TCP药物载体8等三个方面。

产品系列

具有长条状、薄片状、颗粒状、圆柱状、不规则状等，并根据不同部位的需要制成特殊的形状和大小。

贮存方式

应贮存在相对湿度不超过80%、无腐蚀性气体、阴凉、干燥、通风良好、清洁的环境内。

参考文献

1. Habibah, TU; Salisbury, HG (January 2018). "Biomaterials, Hydroxyapatite".

2. Zakaria, S. M., Sharif Zein, S. H., Othman, M. R., Yang, F., & Jansen, J. A. (2013). Tissue Engineering Part B: Reviews, 19(5), 431–441.

3. Ooi, C. Y., Hamdi, M., & Ramesh, S. (2007). Ceramics International, 33(7), 1171–1177. 

4. Zakaria, S. M., Sharif Zein, S. H., Othman, M. R., & Jansen, J. A. (2012). Journal of Biomedical Materials Research Part A, 101A(7), 1977–1985. 

5. Rajan, A., Eubanks, E., Edwards, S., Aronovich, S., Travan, S., Rudek, I., … Kaigler, D. (2014). STEM CELLS Translational Medicine, 3(12), 1495–1503.

6. Erbe EM, Marx JG, Clineff TD, Bellincampi LD ( 2001). European Spine Journal. 10 Suppl 2: S141–6. 

7. Cao H, Kuboyama N. (2009). Bone. 46 (2): 386–95. 

8. Kundu, B; Lemos A; Soundrapandian C; Sen PS; Datta S; Ferreira JMF; Basu D (2010). J. Mater. Sci. Mater. Med. 21 (11): 2955–69.