创伤、退化和疾病往往需要手术修复或更换。当一个人有关节疼痛时，主要关注的是疼痛的缓解和恢复健康和功能良好的生活方式。这通常需要替换骨骼部分，包括膝盖、臀部、手指关节、肘部、椎骨、牙齿和修复下颌骨。全球生物材料市场价值接近24000亚博网站下载万美元。矫形和牙科应用约占整个生物材料市场的55%。亚博网站下载2000年，全球整形外科产品的销售额超过130亿美元，比1999年增长了12%。由于许多因素，包括人口老龄化、越来越多的年轻人比中年人更喜欢接受手术、技术和生活方式的改善、对身体功能的更好理解、改进的美学和对更好功能的需求，这些领域的扩展预计将继续。 生物材亚博网站下载料生物材料的定义是“一种适用于增加或替代身体组织或器官功能的系统的非药物物质”。早在一个世纪以前，人造材料和设备就已经发展到可以替代人体各种部件的地步。亚博网站下载这些物质能够亚博网站下载长时间与体液和组织接触，同时几乎不会引起任何不良反应。 生物材料的历史发展亚博网站下载最早的生物材料应用要追溯到古腓尼基，在那里，人们用金丝把松动的牙齿绑在一起，把人造牙齿绑在邻近的牙齿上。在20世纪早期，骨板被成功地用于固定骨折并加速其愈合。而在20世纪50年代到60年代，血管置换正在临床试验中，人工心脏瓣膜和髋关节正在开发中。 生物材料的设计因素亚博网站下载甚至在这个领域的初步阶段，外科医生和工程师就发现了材料和设计上的问题，这些问题会导致植入物因机械故障、腐蚀或不充分的生物相容性而过早丧失功能。亚博网站下载生物材料使用的关键因素是其生物相容性、生物功能和较少程度的可用性。陶瓷在上述所有功能方面都是理想的候选材料，除了它们的脆性特性。 植入材料亚博网站下载人们已经接受了这样一个观点，即任何放置在活体中的外来物质都不可能完全相容。唯一完全符合的物质是那些由身体本身(自体)制造的物质和任何其他被认为是外来的物质，引发某种类型的反应(宿主-组织反应)。图1给出了四种类型的响应，它们允许不同的方式实现植入物与肌肉骨骼系统的附着。
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图1所示。根据生物活性对生物材料进行分类(a)生物惰亚博网站下载性氧化铝种植牙，(b)生物活性羟基磷灰石[Ca10(PO4）6(哦)2(c)表面活性生物玻璃和(d)生物可吸收磷酸三钙([Ca3.(PO4）2impant。 |
生物材亚博网站下载料分类
当一种合成材料被放置在人体内部时，组织会根据材料类型以不同的方式对植入物产生反应。组织相互作用的机制(如果有的话)取决于组织对种植体表面的反应。一般来说，生物材料可以用三个术语来描述或分类，代表组织的反应。这些是生物惰性的，生物可吸收的，和生物活性的，这是很好的涵盖范围内的优秀的评论论文。 Bioinert生物材料亚博网站下载“生物惰性”一词指的是任何一种材料，一旦放入人体，就会与周围组织产生最小的相互作用，例如不锈钢、钛、氧化铝、部分稳定氧化锆和超高分子量聚乙烯。通常在生物惰性植入物周围可能形成纤维囊，因此其生物功能依赖于通过植入物的组织整合(图1a)。 生物活性生物材料亚博网站下载生物活性是指一种材料，当它被放置在人体内部时，会与周围的骨骼相互作用，在某些情况下，甚至是软组织。这是通过在活骨内植入引起的表面时间依赖的动力学改变而发生的。生物活性植入物和周围体液之间的离子交换反应导致在植入物上形成生物活性碳酸盐磷灰石(CHAp)层，该层在化学和晶体学上等同于骨骼中的矿物相。这些材料的主要例子是合成羟基磷灰石亚博网站下载(Ca10(PO4）6(哦)2，玻璃陶瓷A-W和生物玻璃®(图1b和c))。 Bioresorbab勒生物材料亚博网站下载生物可吸收指的是一种材料，一旦放置在人体内，就开始溶解(再吸收)，并慢慢被前进的组织(如骨骼)取代。生物可吸收材料的常见例子是磷酸三钙[Ca亚博网站下载3.(PO4）2]和聚乳酸-聚乙醇酸共聚物。氧化钙、碳酸钙和石膏是在过去三十年中使用的其他常见材料(图1d)。亚博网站下载 |