微弧氧化復(fù)合生物陶瓷膜

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1、微弧氧化制備復(fù)合生物陶瓷膜微弧氧化制備復(fù)合生物陶瓷膜作者：葉仁鋒一、復(fù)合生物陶瓷膜應(yīng)具備的性能1與生物組織有良好的相容性是指將生物陶瓷材料代替硬組織(牙齒、骨)植入人體內(nèi)后，與機(jī)體組織(軟組織、硬組織以及血液、組織液)接觸時(shí)，具有良好的親和性能。材料與機(jī)體軟組織都具有良好的結(jié)合性。此外，還要求材料對(duì)周圍組織無(wú)毒性、無(wú)刺激性、無(wú)致敏性、無(wú)免疫排斥性以及無(wú)致癌性。2有適當(dāng)?shù)纳锪W(xué)和生物學(xué)性能材料的力學(xué)性能與機(jī)體組織的生物力學(xué)性能相一致，不產(chǎn)生對(duì)組織的損傷和破壞作用。3具有良好的加工性和臨床操作性生物陶瓷植入的目的，是通過(guò)人工材料替代和恢復(fù)

2、各種原因造成的牙和骨缺損，就要求植入的生物陶瓷具有良好的加工成形性，且在臨床冶療過(guò)程中，操作簡(jiǎn)便，易于掌握。4具有耐消毒滅菌性能生物陶瓷材料是長(zhǎng)期植入體內(nèi)的材料，植入前須進(jìn)行嚴(yán)格的消毒滅菌處理。因此，無(wú)論是高壓煮沸、液體浸泡、氣體(環(huán)氧乙烷)或γ射線消毒后，材料均不能因此而產(chǎn)生變性，且在液體或氣體消毒后，不能含有殘留的消毒物質(zhì)，以保證對(duì)機(jī)體組織不產(chǎn)生危害。5.具有作為載體的抗菌功能構(gòu)成種植體的生物材料本身的抗菌性，對(duì)于預(yù)防種植體周圍組織感染具有要的作用。在種植體表面層添加抗菌性成分（這些抗菌性成分不能影響材料的生物相容性），可以降低種植

3、體周圍感染的方法。生物陶瓷分類醫(yī)用金屬(如鈦、鎂、不銹鋼)表面制作復(fù)合生物陶瓷涂層形成復(fù)合生物陶瓷膜是目前公認(rèn)最理想的人造植入物材料之一醫(yī)用金屬(如鈦、鎂、不銹鋼)表面制作生物陶瓷膜涂層形成復(fù)合材料的方法：微弧氧化（Microarcoxidation）陽(yáng)極氧化（anodicoxidation)熱噴涂(thermalsprayingtechnology)溶膠-凝膠涂層(sole-gelcoatings)離子植入(ionImplantation)電沉積(electrodeposition)自組裝(self-assembly)磁控濺射(mag

4、netronco-sputtering)微弧氧化相對(duì)其他方法制備復(fù)合生物陶瓷膜的優(yōu)點(diǎn)對(duì)比微弧氧化（Microarcoxidation）可后處理增加離子注入、PVD等方法進(jìn)行聯(lián)合處理，效果更佳涂層方案結(jié)合力耐磨度穩(wěn)定性低成本均勻性1微弧氧化★★★★★★★★★★★★★★2陽(yáng)極氧化★★★★★★★★★★★3熱噴涂★★★★★★★★4溶膠-凝膠★★★★★★★★★★5離子植入★★★★★★★★★★6電沉積★★★★★★★★★7自組裝★★★★★★★★★8磁控濺射★★★★★★★★★★★★推薦程度微弧氧化制備的生物惰性氧化鋁膜微弧氧化法制備（以鋁合金作為基材）

5、的三氧化二鋁（混合相）陶瓷膜，具有良好的組織親和性，這是因?yàn)槠浔砻婢哂杏H水性，微弧過(guò)程中在其表面覆蓋一層羥基，它能吸附水分子，在表面形成親水層，使表面呈強(qiáng)極性，易被組織液浸潤(rùn)。優(yōu)點(diǎn)：1）機(jī)械強(qiáng)度高，尤其是抗壓強(qiáng)度；2）硬度高，耐磨性好；3）優(yōu)良的物理化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕，能在體液環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定存在；4）優(yōu)良的生物相容性，在人體內(nèi)呈生物惰性，對(duì)人體幾乎無(wú)不良影響。在臨床實(shí)用中除做人造骨、人造關(guān)節(jié)外，還可制接骨用螺釘。微弧氧化復(fù)合惰性氧化鋁膜優(yōu)點(diǎn)：純陶瓷惰性氧化鋁缺點(diǎn)：1）制備工藝簡(jiǎn)單；1）純氧化鋁燒結(jié)溫度1700～2）抗彎強(qiáng)度、韌性等各項(xiàng)物

6、理性2000℃，且常需要熱壓、氣氛或真能好；空條件，制備難度大；3）因?yàn)閮?nèi)部有金屬基材，成型工2）抗彎強(qiáng)度低，韌性差，易產(chǎn)生藝簡(jiǎn)單。脆性斷裂。3）成型工藝難度大，不良率高。幾種生物惰性氧化鋁陶瓷制品養(yǎng)殖雙極水族人工生物股骨頭陶瓷髖骨關(guān)材節(jié)料7微弧氧化制備的生物惰性氧化鋯膜微弧氧化法制備（以鋯合金作為基材）的氧化鋯陶瓷膜，具有良好的組織親和性，這是因?yàn)槠浔砻婢哂杏H水性，微弧過(guò)程中在其表面覆蓋一層羥基，它能吸附水分子，在表面形成親水層，使表面呈強(qiáng)極性，易被組織液浸潤(rùn)。優(yōu)點(diǎn)：1）機(jī)械強(qiáng)度高，尤其是抗壓強(qiáng)度；2）硬度高，耐磨性好于氧化鋁；3）優(yōu)

7、良的物理化學(xué)穩(wěn)定性和抗腐蝕，能在體液環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定存在；4）優(yōu)良的生物相容性，在人體內(nèi)呈生物惰性，對(duì)人體幾乎無(wú)不良影響。氧化鋯陶瓷膜相容性良好，在人體內(nèi)穩(wěn)定性高，且比氧化鋁斷裂韌性、耐磨性更高，有利減少植入物尺寸和實(shí)現(xiàn)低摩擦、磨損，用以制造牙根、骨、股關(guān)節(jié)、復(fù)合陶瓷人工骨、瓣膜等微弧氧化復(fù)合惰性氧化鋯膜優(yōu)點(diǎn)：純陶瓷惰性氧化鋯缺點(diǎn)：1）制備工藝簡(jiǎn)單；1）含有少量的釷不能去除，會(huì)有一定2）抗彎強(qiáng)度、韌性等各項(xiàng)物理性劑量的Y和α放射線，長(zhǎng)期在體內(nèi)植人能好；不好。3）因?yàn)閮?nèi)部有金屬基材，成型工2）抗彎強(qiáng)度低，韌性差，易產(chǎn)生脆性藝簡(jiǎn)單。斷裂。3）

8、成型工藝難度大，不良率高。ZrO陶瓷關(guān)節(jié)218:139微弧氧化制備的生物活性磷酸三鈣膜微弧氧化法制備（以鎂、鈦及合金作為基材，電解液加入磷、鈣成分）的磷酸三鈣+氧化鎂OR二氧化鈦膜（混合相）+其他離子注入物