1第三章生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料1808年，陶齒用于鑲牙；1892年，Dreesman發(fā)表了用熟石膏作為骨的缺損填充材料，但存在易消耗，以致不能起作用；1963年，Smith發(fā)展了陶瓷骨替代材料，多孔鋁酸鹽材料；1969年，Hench教授研制了生物玻璃，開創(chuàng)了生物活性材料；1970年以后，Smith開創(chuàng)，Driskell深入研究，可吸收陶瓷β-Ca3(PO4)2；近年來(lái)，納米生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料得到快速的發(fā)展。一、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展概況1第三章生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料1808年，陶齒用于鑲牙；一、生2生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料（一）良好的生物相容性（二）雜質(zhì)元素及溶出物含量低：As，Cd，Hg，Pb及重金屬（三）有效性（四）成型加工性能（五）良好的耐消毒滅菌性：高壓蒸汽消毒，環(huán)氧乙烷滅菌，輻射滅菌二、基本要求與條件2生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料（一）良好的生物相容性二、基本要求與條件3三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按成分和性質(zhì)生物陶瓷材料：氧化鋁，羥基磷灰石陶瓷生物玻璃材料：45S5玻璃生物玻璃陶瓷：DICOR玻璃陶瓷骨水泥：磷酸鈣骨水泥復(fù)合無(wú)機(jī)材料：碳纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)骨水泥3三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按成分和性質(zhì)生物陶瓷材料：氧化鋁，4三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類天然生物礦物：鈣化的貝殼與珍珠合成生物醫(yī)用材料：TCP-人工骨生物衍生材料：經(jīng)處理的天然生物礦物按來(lái)源按臨床用途肌肉-骨骼系統(tǒng)：熱解碳纖維軟組織：跟腱的碳纖維骨科，牙科：磷酸鈣陶瓷，生物玻璃心臟，血管：血管用碳質(zhì)材料藥物控釋載體：磁性微珠臨床診斷及生物傳感器：陶瓷溫度傳感器材料4三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類天然生物礦物：鈣化的貝殼與珍珠按來(lái)5三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按生物環(huán)境中發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)水平生物惰性：氧化鋁，氧化鋯陶瓷。。。生物活性：羥基磷灰石陶瓷，45S5生物可降解性：可溶性鋁酸鈣陶瓷無(wú)機(jī)納米材料：納米Fe2O3隨著生物醫(yī)用材料以及其它學(xué)科的發(fā)展，尋找更合理的分類，也是研究的一項(xiàng)重要課題。5三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按生物環(huán)境中發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)水平63.1骨水泥甲基丙烯酸甲酯（PMMA）磷酸鈣骨水泥（CPC）磷酸鎂水泥（MPC）Polymethylmethacrylate(PMMA)Calciumphosphatecement(CPC)Magnesiumphosphatecement(MPC)骨水泥----作為人工合成替代材料中的重要成分，是一種新型骨修復(fù)材料，在硬組織缺損修復(fù)和固定移植體過(guò)程中起著不可低估的地位。Problelms:5-10年松動(dòng)率高達(dá)24-30%，與人體骨形成非骨性結(jié)合；生物相容性差；單體的毒性；過(guò)敏致腫瘤等最近，將具有生物活性的無(wú)機(jī)顆?；蚶w維增強(qiáng)的高分子骨黏合劑加入PMMA提高其生物相容性。63.1骨水泥甲基丙烯酸甲酯（PMMA）磷酸鈣骨水泥（C73.1骨水泥骨水泥作為一種醫(yī)用材料，必須滿足如下要求：1，漿體易成型，可填充不規(guī)則的骨腔；2，在環(huán)境中能自行凝固，硬化時(shí)間要合理；3，有優(yōu)良的生物活性和骨誘導(dǎo)潛能；4，良好的機(jī)械性能和耐久性能；5，無(wú)毒和具有免疫性。73.1骨水泥骨水泥作為一種醫(yī)用材料，必須滿足如下要求：83.1骨水泥磷酸鈣骨水泥：20世紀(jì)80年代中期，Brown及Chow發(fā)現(xiàn)由幾種磷酸鈣鹽組成的混合物能在人體環(huán)境和溫度下自行硬化，水化硬化過(guò)程基本不放熱，其水化成分最終轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石（hydroxyapatite，HAP）。由此可構(gòu)成類似于硅酸鹽水泥樣的磷酸鈣水泥，用于人體骨的修復(fù)，故稱磷酸鈣骨水泥。由于其具有在人體自行固化的特性，因此又稱自固化磷酸鈣人工骨。目前，骨水泥成為材料界與醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)之一。特點(diǎn)：自行硬化、塑形容易、與人體相容的特性等。83.1骨水泥磷酸鈣骨水泥：20世紀(jì)80年代中期，Bro93.1骨水泥磷酸鎂骨水泥（MPC）：是一類反應(yīng)型膠黏劑，具有同CPC材料相似的特性，其快凝、高早強(qiáng)的特性恰好能彌補(bǔ)CPC材料在這方面的不足。特點(diǎn)：水化產(chǎn)物為磷酸鎂銨之類的生物礦石，且水化過(guò)程中的放熱速率可由鎂化合物的水化活性來(lái)調(diào)節(jié)。目前，對(duì)于MPC的國(guó)內(nèi)外研究都集中在非生物材料領(lǐng)域，作為生物材料，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道，而國(guó)外也僅有零星報(bào)道。93.1骨水泥磷酸鎂骨水泥（MPC）：是一類反應(yīng)型膠黏劑10氧化物/非氧化物陶瓷碳質(zhì)材料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料主要是指化學(xué)性能穩(wěn)定，生物相容性好的無(wú)機(jī)材料。惰性生物玻璃陶瓷10氧化物/非氧化物陶瓷碳質(zhì)材料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材113.2.1氧化物/非氧化物陶瓷

生物惰性陶瓷材料—Al,Mg,Ti,Zr等的氧化物；硼化物，氮化物，碳化物，硅化物陶瓷等。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷：主晶相為剛玉的（α-Al2O3）陶瓷材料，六方晶系。機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫，耐化學(xué)侵蝕，生物相容性好等特點(diǎn)。Al2O3含量決定了其機(jī)械性能。含量越高，抗壓強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度和彈性模量均明顯增強(qiáng)。113.2.1氧化物/非氧化物陶瓷生物惰性陶瓷材料—123.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷作為生物醫(yī)用材料的發(fā)展歷程：70年代初期：美國(guó)，法國(guó)，德國(guó)，瑞士，荷蘭；70年代末：中國(guó)，武漢工業(yè)大學(xué)李世普，人工關(guān)節(jié)；多晶到單晶的發(fā)展：性能單晶體多晶體外觀抗壓強(qiáng)度（MPa）抗拉強(qiáng)度（MPa）抗彎強(qiáng)度（MPa）彈性模量（MPa）硬度（HV）沖擊強(qiáng)度（MPa.cm）影響機(jī)械強(qiáng)度的原因加工性無(wú)色透明5000650130040021007.6晶格缺陷表面?zhèn)哿鸭y直線狀，棒狀白色（黃白色）500025050038018005.4純度，密度，晶粒大小可加工成任意形狀123.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷作為生物醫(yī)用材料的發(fā)13氧化鋯陶瓷：螢石型結(jié)構(gòu)，有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性、耐蝕性等。力學(xué)性能方面更優(yōu)于氧化鋁陶瓷，如高抗彎強(qiáng)度及斷裂韌性。生物相容性方面存爭(zhēng)議，研究報(bào)道較少。非氧化物陶瓷：臨床報(bào)道少，主要用作硬組織的替換材料。SiC:硬度大，具有高的強(qiáng)度，導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性好，是一種耐磨，耐腐蝕材料。Si3N4具有較高的斷裂韌性和高的抗折強(qiáng)度。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料13氧化鋯陶瓷：螢石型結(jié)構(gòu)，有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性、耐蝕性等14金剛石結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu)無(wú)定形層狀結(jié)構(gòu)：最多，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要是此結(jié)構(gòu)的碳，點(diǎn)陣是無(wú)序排列，各向同性的。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.2碳質(zhì)材料結(jié)構(gòu)類型化學(xué)穩(wěn)定好，無(wú)毒性，無(wú)排異反應(yīng)，與人體親和性好，雖不能與人體組織形成化學(xué)鍵和，但人體組織會(huì)慢慢長(zhǎng)入碳質(zhì)材料的孔隙中，具有誘發(fā)組織生長(zhǎng)的作用。14金剛石結(jié)構(gòu)3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.2碳質(zhì)材料15熱解碳：低溫各向同性碳玻璃碳：使聚合物放出揮發(fā)成分蒸汽沉積碳：沉積在金屬，陶瓷或高分子表面碳纖維：有機(jī)纖維為原料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料的類型：碳質(zhì)材料的生物相容性：在軟組織和骨骼中僅有輕微的組織反應(yīng)。15熱解碳：低溫各向同性碳3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料161，LTI碳涂層有足夠的強(qiáng)度，十分耐磨；2，優(yōu)異的血液相容性，不產(chǎn)生血凝和血栓；3，拋光后的Si-C涂層，是致密不透性的，不會(huì)引起降解；4，無(wú)毒，無(wú)刺激性，不致癌。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料的臨床應(yīng)用：瓣膜材料碳質(zhì)材料存在不足之處：易發(fā)生血栓，栓塞，需長(zhǎng)期服用抗凝劑。161，LTI碳涂層有足夠的強(qiáng)度，十分耐磨；3.2生物惰性醫(yī)17玻璃陶瓷：微晶玻璃，在玻璃基質(zhì)中加入晶核形成劑，并通過(guò)一定的熱處理，使玻璃基質(zhì)中有晶體生成，即形成玻璃與晶體共存的狀態(tài)。以較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性著稱。臨床應(yīng)用：口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，Dicor玻璃陶瓷3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.3惰性生物玻璃陶瓷17玻璃陶瓷：微晶玻璃，在玻璃基質(zhì)中加入晶核形成劑，并通過(guò)一18羥基磷灰石（HAP）：Ca10（PO4）6(OH)2，是人體和動(dòng)物骨骼的主要無(wú)機(jī)成分。國(guó)內(nèi)研究概況：結(jié)構(gòu)：六方晶系，微溶于水；制備和物理化學(xué)性質(zhì)：濕法，干法，水熱法，醇鹽法和溶解法；生物學(xué)性質(zhì)：良好的生物相容性臨床應(yīng)用：人工骨和人工口腔材料3.3生物活性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料18羥基磷灰石（HAP）：Ca10（PO4）6(OH)2，是19可降解生物材料必須滿足如下要求：1，在生物體新陳代謝過(guò)程中逐漸降解；2，被替代的過(guò)程與新骨長(zhǎng)出的時(shí)間要同步；3，材料被替代過(guò)程不妨礙新骨長(zhǎng)出的過(guò)程。3.4生物可降解醫(yī)用無(wú)機(jī)材料19可降解生物材料必須滿足如下要求：3.4生物可降解醫(yī)用無(wú)機(jī)20磷酸三鈣（β-TCP）：Ca3（PO4）2，是組織工程中很好的支架材料。合成：固相反應(yīng)法；沉淀法；改進(jìn)的濕法粉碎法；多孔TCP陶瓷材料：TCP顆粒，粘結(jié)劑，氣孔；生物學(xué)和可降解性質(zhì)：良好的生物相容性，植入40周以后，大部分降解消失；臨床應(yīng)用：骨移植材料，用于修復(fù)因創(chuàng)傷，腫瘤或骨病等原因所致的骨缺損。3.4生物可降解醫(yī)用無(wú)機(jī)材料20磷酸三鈣（β-TCP）：Ca3（PO4）2，是組織工程中3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向一，主要研究方向如何使材料具有人體組織的多相結(jié)構(gòu)，能與機(jī)體相互結(jié)合又相互作用的活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)，而且無(wú)論是整體與局部、宏觀與微觀、功能與結(jié)構(gòu)方面，這種材料都能與人體組織細(xì)胞、力學(xué)性質(zhì)、生物電系統(tǒng)的反應(yīng)相吻合，并能參加到生命過(guò)程中的分子、原子運(yùn)動(dòng)變化的規(guī)律之中，不斷交換能量和物質(zhì)，再通過(guò)這些物質(zhì)的成分、結(jié)構(gòu)和數(shù)量相互結(jié)合，使能量在人體代謝中由非平衡狀態(tài)達(dá)到相對(duì)穩(wěn)定，使無(wú)機(jī)生物材料的研究得到創(chuàng)新和突破。3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向一，主要研究方向二、發(fā)展趨勢(shì)：兩個(gè)方面并重：1，材料和植入體自身的改進(jìn)和發(fā)展；2，科學(xué)的質(zhì)量控制和管理體系的建立和完善。3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向二、發(fā)展趨勢(shì)：3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向三、發(fā)展戰(zhàn)略方向和前沿課題：1，基礎(chǔ)研究（1）植入體與骨和軟組織的生物化學(xué)變化研究；（2）生物陶瓷及其復(fù)合材料的生物力學(xué)適應(yīng)性研究；（3）可降解生物陶瓷材料的降解機(jī)理研究；（4）生物活性陶瓷材料的生物活化機(jī)理研究3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向三、發(fā)展戰(zhàn)略方向和前沿課題：3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方2，材料研究（1）大力研究與人體生物相容性高的特異性材料；（2）研究與人體組織力學(xué)相容性好，又具有促進(jìn)組織生長(zhǎng)的材料；（3）研究與人體電相容性好的帶電性材料；（4）研究含人體生理活性物質(zhì)和含人體有效的微成份的材料；（5）研究能在人體內(nèi)具有生物半降解性的材料；（6）研究具有人體組織有機(jī)和無(wú)機(jī)成分結(jié)構(gòu)的復(fù)合材料。3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向2，材料研究3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向3，應(yīng)用研究（1）建立和完善材料的綜合評(píng)價(jià)技術(shù)；（2）計(jì)算機(jī)模擬指導(dǎo)生物材料設(shè)計(jì)；（3）臨床技術(shù)規(guī)范化的考察。3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向3，應(yīng)用研究3.5生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展方向26第三章生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料1808年，陶齒用于鑲牙；1892年，Dreesman發(fā)表了用熟石膏作為骨的缺損填充材料，但存在易消耗，以致不能起作用；1963年，Smith發(fā)展了陶瓷骨替代材料，多孔鋁酸鹽材料；1969年，Hench教授研制了生物玻璃，開創(chuàng)了生物活性材料；1970年以后，Smith開創(chuàng)，Driskell深入研究，可吸收陶瓷β-Ca3(PO4)2；近年來(lái)，納米生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料得到快速的發(fā)展。一、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料的發(fā)展概況1第三章生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料1808年，陶齒用于鑲牙；一、生27生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料（一）良好的生物相容性（二）雜質(zhì)元素及溶出物含量低：As，Cd，Hg，Pb及重金屬（三）有效性（四）成型加工性能（五）良好的耐消毒滅菌性：高壓蒸汽消毒，環(huán)氧乙烷滅菌，輻射滅菌二、基本要求與條件2生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料（一）良好的生物相容性二、基本要求與條件28三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按成分和性質(zhì)生物陶瓷材料：氧化鋁，羥基磷灰石陶瓷生物玻璃材料：45S5玻璃生物玻璃陶瓷：DICOR玻璃陶瓷骨水泥：磷酸鈣骨水泥復(fù)合無(wú)機(jī)材料：碳纖維增強(qiáng)無(wú)機(jī)骨水泥3三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按成分和性質(zhì)生物陶瓷材料：氧化鋁，29三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類天然生物礦物：鈣化的貝殼與珍珠合成生物醫(yī)用材料：TCP-人工骨生物衍生材料：經(jīng)處理的天然生物礦物按來(lái)源按臨床用途肌肉-骨骼系統(tǒng)：熱解碳纖維軟組織：跟腱的碳纖維骨科，牙科：磷酸鈣陶瓷，生物玻璃心臟，血管：血管用碳質(zhì)材料藥物控釋載體：磁性微珠臨床診斷及生物傳感器：陶瓷溫度傳感器材料4三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類天然生物礦物：鈣化的貝殼與珍珠按來(lái)30三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按生物環(huán)境中發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)水平生物惰性：氧化鋁，氧化鋯陶瓷。。。生物活性：羥基磷灰石陶瓷，45S5生物可降解性：可溶性鋁酸鈣陶瓷無(wú)機(jī)納米材料：納米Fe2O3隨著生物醫(yī)用材料以及其它學(xué)科的發(fā)展，尋找更合理的分類，也是研究的一項(xiàng)重要課題。5三、生物醫(yī)用無(wú)機(jī)材料分類按生物環(huán)境中發(fā)生的生物化學(xué)反應(yīng)水平313.1骨水泥甲基丙烯酸甲酯（PMMA）磷酸鈣骨水泥（CPC）磷酸鎂水泥（MPC）Polymethylmethacrylate(PMMA)Calciumphosphatecement(CPC)Magnesiumphosphatecement(MPC)骨水泥----作為人工合成替代材料中的重要成分，是一種新型骨修復(fù)材料，在硬組織缺損修復(fù)和固定移植體過(guò)程中起著不可低估的地位。Problelms:5-10年松動(dòng)率高達(dá)24-30%，與人體骨形成非骨性結(jié)合；生物相容性差；單體的毒性；過(guò)敏致腫瘤等最近，將具有生物活性的無(wú)機(jī)顆?；蚶w維增強(qiáng)的高分子骨黏合劑加入PMMA提高其生物相容性。63.1骨水泥甲基丙烯酸甲酯（PMMA）磷酸鈣骨水泥（C323.1骨水泥骨水泥作為一種醫(yī)用材料，必須滿足如下要求：1，漿體易成型，可填充不規(guī)則的骨腔；2，在環(huán)境中能自行凝固，硬化時(shí)間要合理；3，有優(yōu)良的生物活性和骨誘導(dǎo)潛能；4，良好的機(jī)械性能和耐久性能；5，無(wú)毒和具有免疫性。73.1骨水泥骨水泥作為一種醫(yī)用材料，必須滿足如下要求：333.1骨水泥磷酸鈣骨水泥：20世紀(jì)80年代中期，Brown及Chow發(fā)現(xiàn)由幾種磷酸鈣鹽組成的混合物能在人體環(huán)境和溫度下自行硬化，水化硬化過(guò)程基本不放熱，其水化成分最終轉(zhuǎn)化為羥基磷灰石（hydroxyapatite，HAP）。由此可構(gòu)成類似于硅酸鹽水泥樣的磷酸鈣水泥，用于人體骨的修復(fù)，故稱磷酸鈣骨水泥。由于其具有在人體自行固化的特性，因此又稱自固化磷酸鈣人工骨。目前，骨水泥成為材料界與醫(yī)學(xué)界研究的熱點(diǎn)之一。特點(diǎn)：自行硬化、塑形容易、與人體相容的特性等。83.1骨水泥磷酸鈣骨水泥：20世紀(jì)80年代中期，Bro343.1骨水泥磷酸鎂骨水泥（MPC）：是一類反應(yīng)型膠黏劑，具有同CPC材料相似的特性，其快凝、高早強(qiáng)的特性恰好能彌補(bǔ)CPC材料在這方面的不足。特點(diǎn)：水化產(chǎn)物為磷酸鎂銨之類的生物礦石，且水化過(guò)程中的放熱速率可由鎂化合物的水化活性來(lái)調(diào)節(jié)。目前，對(duì)于MPC的國(guó)內(nèi)外研究都集中在非生物材料領(lǐng)域，作為生物材料，國(guó)內(nèi)未見(jiàn)報(bào)道，而國(guó)外也僅有零星報(bào)道。93.1骨水泥磷酸鎂骨水泥（MPC）：是一類反應(yīng)型膠黏劑35氧化物/非氧化物陶瓷碳質(zhì)材料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料主要是指化學(xué)性能穩(wěn)定，生物相容性好的無(wú)機(jī)材料。惰性生物玻璃陶瓷10氧化物/非氧化物陶瓷碳質(zhì)材料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材363.2.1氧化物/非氧化物陶瓷

生物惰性陶瓷材料—Al,Mg,Ti,Zr等的氧化物；硼化物，氮化物，碳化物，硅化物陶瓷等。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷：主晶相為剛玉的（α-Al2O3）陶瓷材料，六方晶系。機(jī)械強(qiáng)度高，耐高溫，耐化學(xué)侵蝕，生物相容性好等特點(diǎn)。Al2O3含量決定了其機(jī)械性能。含量越高，抗壓強(qiáng)度，抗彎強(qiáng)度和彈性模量均明顯增強(qiáng)。113.2.1氧化物/非氧化物陶瓷生物惰性陶瓷材料—373.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷作為生物醫(yī)用材料的發(fā)展歷程：70年代初期：美國(guó)，法國(guó)，德國(guó)，瑞士，荷蘭；70年代末：中國(guó)，武漢工業(yè)大學(xué)李世普，人工關(guān)節(jié)；多晶到單晶的發(fā)展：性能單晶體多晶體外觀抗壓強(qiáng)度（MPa）抗拉強(qiáng)度（MPa）抗彎強(qiáng)度（MPa）彈性模量（MPa）硬度（HV）沖擊強(qiáng)度（MPa.cm）影響機(jī)械強(qiáng)度的原因加工性無(wú)色透明5000650130040021007.6晶格缺陷表面?zhèn)哿鸭y直線狀，棒狀白色（黃白色）500025050038018005.4純度，密度，晶粒大小可加工成任意形狀123.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料氧化鋁陶瓷作為生物醫(yī)用材料的發(fā)38氧化鋯陶瓷：螢石型結(jié)構(gòu)，有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性、耐蝕性等。力學(xué)性能方面更優(yōu)于氧化鋁陶瓷，如高抗彎強(qiáng)度及斷裂韌性。生物相容性方面存爭(zhēng)議，研究報(bào)道較少。非氧化物陶瓷：臨床報(bào)道少，主要用作硬組織的替換材料。SiC:硬度大，具有高的強(qiáng)度，導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性好，是一種耐磨，耐腐蝕材料。Si3N4具有較高的斷裂韌性和高的抗折強(qiáng)度。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料13氧化鋯陶瓷：螢石型結(jié)構(gòu)，有優(yōu)良的耐熱性、絕緣性、耐蝕性等39金剛石結(jié)構(gòu)石墨結(jié)構(gòu)無(wú)定形層狀結(jié)構(gòu)：最多，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域主要是此結(jié)構(gòu)的碳，點(diǎn)陣是無(wú)序排列，各向同性的。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.2碳質(zhì)材料結(jié)構(gòu)類型化學(xué)穩(wěn)定好，無(wú)毒性，無(wú)排異反應(yīng)，與人體親和性好，雖不能與人體組織形成化學(xué)鍵和，但人體組織會(huì)慢慢長(zhǎng)入碳質(zhì)材料的孔隙中，具有誘發(fā)組織生長(zhǎng)的作用。14金剛石結(jié)構(gòu)3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.2碳質(zhì)材料40熱解碳：低溫各向同性碳玻璃碳：使聚合物放出揮發(fā)成分蒸汽沉積碳：沉積在金屬，陶瓷或高分子表面碳纖維：有機(jī)纖維為原料3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料的類型：碳質(zhì)材料的生物相容性：在軟組織和骨骼中僅有輕微的組織反應(yīng)。15熱解碳：低溫各向同性碳3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料411，LTI碳涂層有足夠的強(qiáng)度，十分耐磨；2，優(yōu)異的血液相容性，不產(chǎn)生血凝和血栓；3，拋光后的Si-C涂層，是致密不透性的，不會(huì)引起降解；4，無(wú)毒，無(wú)刺激性，不致癌。3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料碳質(zhì)材料的臨床應(yīng)用：瓣膜材料碳質(zhì)材料存在不足之處：易發(fā)生血栓，栓塞，需長(zhǎng)期服用抗凝劑。161，LTI碳涂層有足夠的強(qiáng)度，十分耐磨；3.2生物惰性醫(yī)42玻璃陶瓷：微晶玻璃，在玻璃基質(zhì)中加入晶核形成劑，并通過(guò)一定的熱處理，使玻璃基質(zhì)中有晶體生成，即形成玻璃與晶體共存的狀態(tài)。以較高的機(jī)械強(qiáng)度和硬度，良好的化學(xué)穩(wěn)定性著稱。臨床應(yīng)用：口腔醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，Dicor玻璃陶瓷3.2生物惰性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料3.2.3惰性生物玻璃陶瓷17玻璃陶瓷：微晶玻璃，在玻璃基質(zhì)中加入晶核形成劑，并通過(guò)一43羥基磷灰石（HAP）：Ca10（PO4）6(OH)2，是人體和動(dòng)物骨骼的主要無(wú)機(jī)成分。國(guó)內(nèi)研究概況：結(jié)構(gòu)：六方晶系，微溶于水；制備和物理化學(xué)性質(zhì)：濕法，干法，水熱法，醇鹽法和溶解法；生物學(xué)性質(zhì)：良好的生物相容性臨床應(yīng)用：人工骨和人工口腔材料3.3生物活性醫(yī)用無(wú)機(jī)材料18羥基磷灰石（HAP）：Ca10（PO4）6(OH)2，是44可降解生物材料必須滿足如下要求：1，在生物體新陳代謝過(guò)程中逐漸降解；2，被替代的過(guò)程與新骨長(zhǎng)出的時(shí)間要同步；3，材料被替代過(guò)程不妨礙新骨長(zhǎng)出的過(guò)程。3.4生物可降解醫(yī)用無(wú)機(jī)材料19可降解生物材料必須滿足如下要求：3.4生物可降解醫(yī)用無(wú)機(jī)45磷酸三鈣（β-TCP）：Ca3（PO4）2，是組織工程中很好的支架材料。合成：固相反應(yīng)法；沉淀法；改進(jìn)的濕法粉