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编号:10578668
骨生物材料研究的新进展
http://www.100md.com 《中华现代外科学杂志》 2005年第3期
1必须具备的条件[1,3,4],2骨生物材料,3最新骨传导和骨诱导成骨材料,4骨又生的临床应用,参考文献
     生物材料(biomaterial)是指用于替代生物组织和器官的人工合成材料及加工过的天然材料。骨生物材料现已成功地用于骨折愈合、骨手术创伤的愈合、骨折内固定、软组织重建及关节的替换 [1,2] 。

     1 必须具备的条件 [1,3,4]

    (1)生物相容性(biocompatible)好:在体内无明显的局部和系统性排斥反应;(2)抗腐蚀、抗磨损和抗老化的性能好:在体内环境中生物材料不会失效;(3)力学性能好:弹性应变力强;(4)无致癌性(carcinogenesis)。

     2 骨生物材料

    2.1 金属材料 常用的金属材料是合金。合金是多种金属元素或金属与非金属元素的混合体。多种元素的混合是为了提高生物材料的强度、塑性、弹性、抗腐蚀性、生物相容性和稳定性 [5,6] 。(1)不锈钢:常用的是316L。“316”代表其属于奥氏体不锈钢类,“L”代表低含碳量。其缺点是,若作植入体则易遭受缝隙腐蚀和应力腐蚀的破坏而致松动。(2)钴铬合金:钴铬合金有3种,铸造的ASTM F75合金,锻造的ASTM F799合金及冷加工的ASTM F90和F562。由于加了钴,提高了抗腐蚀性和生物相容性。临床长期应用无明显不良副作用。(3)钛和钛合金:CP-(ASTM F67)常用于口腔科牙种植体上。骨科常用的是钛铝钒合金(ASTM F136),因其主要元素铝和钒的含量分别在5.5~6.5wt%及3.5~4.5wt%的范围内,故又称Ti-6AL-4V。其突出的优点是生物相容性和抗腐蚀性能好。不足之处是其硬度不够,抗弹性和抗塑性变形的能力较差 [7] 。

    2.2 骨传导材料 骨传导(osteoconduction)是指源于受体的毛细血管、前血管组织及成骨母细胞长入植入物三维结构内的过程。应用骨传导材料的原理是正常成骨细胞或类成骨细胞具有在合适的表面上成骨的能力。这种表面可支持细胞有附着、扩散、分裂及分化的作用,也支持骨的生长、血运重建及骨改建 [8] 。

    2.2.1 陶瓷类和玻璃类 陶瓷材料(ceramec material)是最常见的固体无机化合物。主要有氧化硅和氧化铝组成。近年,氧化锆因它的低摩擦系数及与超高分子量聚乙烯(UHMWPE)对磨的能力而被应用。陶瓷钢性好,但较脆。有些陶瓷如磷酸钙和生物玻璃具有亲骨性,有诱导骨生长的功能。常用的有羟基磷灰石(HA),磷酸三钙(TCP)和生物活性玻璃等。特点是化学稳定性高,耐腐蚀性强,组织相容性好。其耐磨性和硬度略次于金刚石 [1] 。

    2.2.2 骨水泥 骨水泥一般是由2种陶瓷类磷酸钙合成 ......

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