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生物材料学复习资料
《生物材料学》复习资料
1.生物材料，生物惰性材料，生物活性材料，生物降解材料，生物复合材料的概念
生物材料:
一种用于植入或与活体系统结合的无药理学和无生命性质的物质包括所有植入人体体内且与体内组织直接接触并起到某一特定作用的材料。
国际标准化组织（ISO）在1987年10月提出：
生物材料一般是指以医疗为目的，用于与活体组织接触并能实现某种功能的无生命材料，包括具有良好的生物相容性材料、生物降解性材料和非生物降解性材料三大类。
现代生物材料科学和工程的形成于发展仅50余年，其发展可分为三个阶段：
生物惰性材料、生物活性材料、可降解的细胞/基因活化的生物材料。
以材料的生物性能为分类标准，生物材料可分为生物惰性材料，生物活性材料，生物降解材料，生物复合材料四类。
生物惰性材料：
是指一类在生物环境中能够保持稳定，不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料，主要是惰性生物陶瓷类和医用金属及合金类材料。
生物活性材料：
是一类能与周围组织发生不同程度生化反应的生物医学材料。
羟基磷灰石、磷酸钙、生物陶瓷和生物玻璃。
生物降解材料：
指那些被植入人体以后，能够不断发生降解，降解产物能够被生物体所吸收或排出体外的一类材料。
生物复合材料：
它是由两种或两种以上不同材料复合而成的生物医学材料。
1.1当前生物材料科学研究的两种发展趋势？
答：
P8最后两自然段
第二章生物学相关基础与生物相容性
2.1细胞理论的四个基本概念：
细胞是生命器官的基本结构性和功能性单元；器官的活力与细胞个体、细胞集合体相关；细胞的生化活性由亚结构控制；生命的延续是以细胞为基础的。
人体细胞有三个主要部分构成：
细胞膜、胞浆和细胞核。
细胞膜的功能：
物质代谢和能量代谢在细胞器中完成。
胞内质粒包括糖和脂质体，他们不是功能性单元。
溶酶体——细胞内的消化器官。
吞噬性溶酶体根据其作用底物的来源不同分为自噬性溶酶体和异噬性溶酶体。
2.2细胞外基质
细胞外基质（ECM）：
是在机体发育过程中由细胞分泌到细胞外空间的各种生物大分子,组装形成高度水
合的凝胶或纤维性网络。
细胞外基质的组成：
1、蛋白聚糖（proteoglycan），是由糖胺聚糖（glycosaminoglycan）以共价的形式与线性多肽连接而成的多糖和蛋白复合物，它们能够形成水性的胶状物；
2、结构蛋白，如胶原和弹性蛋白，它们赋予细胞外基质一定的强度和韧性；
3、黏着蛋白（adhesiveprotein），如纤连蛋白和层黏连蛋白，它们促使细胞同基质结合。
其中以胶原和蛋白聚糖为基本骨架在细胞表面形成纤维网状复合物，这种复合物通过纤连蛋白或层黏连蛋白以及其他的连接分子直接与细胞表面受体连接；或附着到受体上
细胞外基质的功能：
使组织具有弹性和抗压性；对物质转运有选择渗透性；细胞表面的蛋白聚糖有传递信息的作用；抗凝血功能。
2.3人体血液与组织液系统
血液的基本组成和血量血量：
人体内血浆和血细胞量的总和。
正常成年人的血液总量相当于7~8%。
血浆蛋白。
主要为白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原。
白蛋白和大多数球蛋白主要是由肝脏产生。
血浆蛋白的主要功能：
page19
正常人血浆的pH：
7.35~7.45
红细胞膜具有选择通透性；红细胞具有可塑变形性、悬浮稳定性和渗透脆性。
均与双凹碟形有关。
白细胞具有趋化性，白细胞的生成器官：
骨髓和淋巴组织，为无色有核细胞，按形态可分为粒细胞、单核细胞和淋巴细胞。
肝素是一种酸性黏多糖，主要是由肥大细胞和嗜碱性粒细胞产生。
2.4人体组织液及性质
组织液绝大部分呈胶冻状，不能自由流动。
组织液凝胶的基质是胶原纤维和透明质酸细丝。
组织液中各离子成分与血浆相同。
组织液是血浆滤过毛细血管壁而形成的。
2.5骨的化学成分和物理性质：
胶原纤维束和黏多糖蛋白——约占骨质量的1/3。
以磷酸钙为主的无机盐类——约占骨质量的2/3。
骨具有可塑性和粘弹性。
长骨单纯性骨折愈合三个时期：
急性炎症期、修复期和重建期。
2.6人体免疫系统与免疫细胞
移植分为1、自体移植2、同种同基因移植3、同种异基因移植4、异种移植
同种异基因移植排斥主要是受者T细胞介导的、针对同种异型抗原的免疫应答。
中枢免疫器官由骨髓和胸腺组成，是免疫细胞发生、分化、成熟的埸所。
外周免疫器官由淋巴结和脾组成：
是成熟T细胞和B细胞定居、产生特异性免疫应答、构成淋巴细胞再循环的埸所。
适应性免疫应答是由适应性免疫应答细胞完成，即淋巴细胞，包括T细胞及B细胞。
固有免疫（innateimmunity）是机体在种系发育和进化过程中形成的天然免疫防御功能，即出生后就已具备的非特异性防御功能，也称为非特异性免疫。
人体内三种主要的免疫细胞：
巨噬细胞，B淋巴细胞（表面有抗原识别受体），T淋巴细胞（表面有抗原识别受体）
列表比较三种免疫细胞的异同
•中性粒细胞占白细胞的70%，是外周血循环和免疫系统中含量最丰富的白细胞
•对化脓菌有很强的吞噬及杀灭清除作用，随血液迅速动员至病原体入侵部位，在固有免疫中承担重要作用。
2.7材料-组织界面反应
物质的毒副作用是否可逆主要取决于被损伤组织的再生能力。
物质通过生物膜的方式主要有被动转运、主动转运和膜转运。
被动转运（passivetransport）包括简单扩散、滤过和易化扩散。
简单扩散的限制因素是物质的脂溶性、分子大小和带电性。
一般说来,气体分子（如O2、CO2、N2）、小的不带电的极性分子（如尿素、乙醇）、脂溶性的分子等易通过质膜，大的不带电的极性分子（如葡萄糖）和各种带电的极性分子都难以通过质膜。
•物质与大分子的共价结合机理：
•1、组织细胞坏死
•2、免疫反应，如细胞毒性反应、过敏反应及免疫复合物的形成。
•3、致癌作用
•4、与核酸分子的共价结合
2.材料活体系统相互作用
①材料反应：
即活体系统对材料的作用，包括生物环境对材料的腐蚀、降解、磨损和退化，甚至破坏。
②宿主反应：
即材料对活体系统的作用，包括局部和全身反应，如炎症、细胞毒性、凝血、过敏、致癌、畸形和免疫反应等，其结果可能导致对机体的中毒和机体对材料的排斥。
3.生物相容性的定义，分类，生物材料的生物相容性评价
①定义：
材料在生理环境中，生物体对植入材料会产生生物学反应以及植入材料应该产生有效作用的能力，用以表征这种生物体与生物材料之间相互作用的生物学行为就是生物相容性。
②生物相容性的分类：
a.血液相容性：
与血液接触的材料应无溶血作用、不能破坏血液组成、不能有凝血作用和形成血栓
b.组织相容性：
（1）植入材料不能对周围组织产生毒副作用，不能诱发基因病变和组织致畸；
（2）植入体周围组织不能对材料产生强烈腐蚀和排斥反应。
c.力学相容性：
植入材料力学性能与人体组织相适（材料的基本力学性能）
强度过低，断裂失稳；硬度过低，材料磨损，诱发炎症；
强度或硬度过高，对周围组织也可能产生破坏行为。
（免疫相容性）：
植入材料应具备抗免疫性能。
③我国的生物相容性评价内容包括：
（1）溶血试验评价
（2）细胞毒性试验评价（3）急性全身毒性评价（4）过敏试验评价
（5）刺激试验评价（6）植入试验评价（7）热原试验评价（8）血液相容性试验评价
（9）皮内反应试验（10）生物降解试验（11）遗传毒性试验评价（12）致癌性试验评价
（13）生殖和发育毒性试验（14）亚急性毒性试验（15）慢性毒性试验（16）药物动力学试验评价
4.医用金属材料的特点（优缺点），应用中存在的主要问题（重点掌握金属材料的腐蚀）
①优点：
高强度，耐疲劳，易加工,
是临床应用最广泛的承力植入材料，由于有较高的强度和韧性，在需承受高载荷的骨、牙部位仍被视为首选的植入材料。
②缺点：
由于生理环境的腐蚀，会造成金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的蜕变，前者可能导致毒副作用，而后者常常导致材料植入失败。
（抗腐蚀性能差，在体内容易发生腐蚀）
因此医用金属材料要满足临床应用，其首要条件是应具有生物相容性和生物安全性，其次是要有良好的耐腐蚀性及力学性能。
③耐腐蚀性（电化学腐蚀、生理腐蚀、磨损腐蚀、疲劳腐蚀）
金属的腐蚀：
金属跟周围接触到的气体或液体发生氧化还原反应而腐蚀损耗的过程，为金属的腐蚀。
a.电化学腐蚀金属表面在介质如潮湿空气、电解质溶液中，会发生原电池反应，比较活泼的金属失去电子而被氧化，这种腐蚀叫做电化学腐蚀。
组成原电池有三个不可缺少的条件:
电极电解质溶液导线
b.生理腐蚀----组织中存在具有催化或迅速破坏外来成分能力的多种分子和细胞，金属材料在体内与人体体液接触后会发生腐蚀。
⑴全面腐蚀：
又称为均匀腐蚀，均匀腐蚀是指接触腐蚀介质的金属表面全部产生腐蚀的现象。
在人体内，金属材料的均匀腐蚀速率较低。
⑵局部腐蚀:
不同区域的腐蚀破坏深度远远超过了腐蚀破坏的平均深度，对材料的结构强度影响较大，对于生物材料而言多为局部腐蚀。
点蚀，缝隙腐蚀。
c.磨损腐蚀:
是由于植入器件之间反复的相对的滑动所造成的表面磨损与腐蚀环境的综合作用结果。
磨损腐蚀造成点蚀坑或颗粒形状的斑疤。
d.疲劳腐蚀:
是指金属材料在交变应力的共同作用下产生的腐蚀现象。
表面微裂纹和缺陷会加剧这种腐蚀，所以可以对植入器件表面抛光提高疲劳寿命。
医用金属材料应用中的主要问题是：
由于生理环境的腐蚀，会造成金属离子向周围组织扩散及植入材料自身性质的蜕变，前者可能导致毒副作用，而后者常常导致材料植入失败。
因此,医用金属材料要满足临床应用，其首要条件是应具有生物相容性和生物安全性，其次是要有良好的耐腐蚀性及力学性能。
5.医用不锈钢的组成成分，合金元素的作用，不同类型不锈钢的区别，生物相容性，临床应用
①组成成分：
一般由铁、铬、镍、钼、锰、硅组成。
②合金元素作用：
Ø增加适量的钼（3％～4％），增加材料在氯离子环境中的抗腐蚀能力；
ØCr,形成氧化物钝化膜，抗蚀；
ØNi、Cr可以稳定奥氏体结构，Ni含量为12％～14％时，单一奥氏体组织；
Ø降低不锈钢中Si、Mn等杂质元素和非金属夹杂物，可进一步提高抗蚀。
不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。
实验证明，只有含铬量超过11%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于11%。
③分类、组成和性能
Ø奥氏体不锈钢：
铁-铬-镍三元合金，含铬具有优异的抗腐蚀性能，常作为金属植入材料选用。
Ø316不锈钢：
在奥氏体不锈钢中引入Mo钼，改善在电解质溶液中的耐腐蚀性能。
Ø316L不锈钢：
316不锈钢的碳含量由0.08%降低为0.03%，既提高了在盐水中的耐蚀性能，又降低了材料致敏性。
碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，最大溶解度不超过0.02%。
碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体。
马氏体:
它的溶碳能力较高，最高可达2%。
奥氏体是铁碳合金的高温相。
钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。
如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。
④生物相容性
Ø腐蚀作用（均匀腐蚀、点腐蚀、缝隙腐蚀、磨损腐蚀、疲劳腐蚀）造成其长期植入的稳定性差。
Ø密度和弹性模量与人体硬组织相距较大，力学相容性差。
Ø溶出的镍离子有可能诱发肿瘤的形成及本身无生物活性，难于和生物组织形成牢固等原因，应用比例呈下降趋势。
⑤临床应用
Ø一般不锈钢制成多种形体，如针、钉、髓内针、齿冠、、三棱钉等器件和人工假体而用于临床，不锈钢还用于制作各种医疗仪器和手术器械。
Ø人工关节、骨折内固定器械；镶牙、齿科矫形、牙根种植、辅助器械；心血管植入电极、传感器、人工心脏瓣膜、血管支架；眼科固定环、人工眼导线、眼眶填充；避孕环、输卵管栓堵。
6.钴基合金的组成，类型，性能，生物相容性，临床应用
①组成：
含有较高的铬和钼，又称钴铬钼合金，具有极为优异的耐腐蚀性（比不锈钢高40倍）和耐磨性，综合力学性能和生物相容性良好。
②分类、组成和性能
Ø分为两类：
Ø一类是Co-Cr-Mo合金，通过铸造加工，用于牙科
Ø一类是Co-Ni-Cr-Mo合金，通过热锻加工，用于制造关节替换假体连接件的主干，承受重载荷，如膝关节和髋关节等。
ØCo-Ni-Cr-Mo合金含有Ni35%（质量分数）和Co35%（质量分数），对盐水溶液有很强的抗蚀性
ØCo-Ni-Cr-Mo合金耐磨性能较差，在关节模拟测试中大约是每年被磨损0.14mm，不提倡用来制作关节假体的摩擦面。
Ø锻造Co-Ni-Cr-Mo合金具有很高的疲劳强度和极限抗拉强度，植入很长时间后也很少会发生断裂。
③生物相容性
Ø耐蚀性是所用金属植入材料中最好的。
植入人体后没有明显的组织学反应。
Ø铸造钴基合金制作的人工髋关节在体内的松动率较高。
由于金属磨损腐蚀造成Co、Ni等离子溶出，在体内引起细胞和组织坏死，从而导致患者疼痛以及关节的松动、下沉。
④临床应用
Ø人工关节（特别是人体中受载荷最大的髋关节）。
人工骨及骨科内处固定器件的制造。
Ø齿科修复中的义齿，各种铸造冠、嵌体及固定桥的制造心血管外科及整形科等。
由于其价格较高，加工困难，应用尚不普及。
7.钛合金的特点，生物相容性，临床应用
①钛是目前已知的生物亲和性最好的金属之一，钛易与氧反应形成致密氧化钛（TiO2）钝化膜，植入后引起的组织反应轻微，凝胶状态的TiO2膜具有诱导体液中钙、磷离子沉积生成磷灰石的能力，表现出一定的生物活性和骨性结合能力，尤其适合于骨内埋植。
②Ti金属材料有四个级别，它们之间的区别在于杂质含量不同
ØH与Ti形成间隙固溶体，Fe与Ti形成置换固溶体。
Ø杂质元素的含量过大会形成脆性化合物。
O、N和C能提高Ti的强度，降低其塑性。
Ti容易吸氢，H含量过高会产生氢脆，降低其韧性。
微量的Fe对纯钛性能的影响不像O、N、C那样强烈。
ØTi-6Al-4V是一种广泛用于制造植入器械的钛合金。
③生物相容性：
生物相容性、耐腐蚀性和抗疲劳性能都优于不锈钢和钴基合金。
④临床应用：
主要用于：
修补颅骨，制成钛网或钛箔用于修复脑膜和腹膜、人工骨、关节、牙和矫形物、人工心脏瓣膜支架、人工心脏部件和脑止血夹、口腔颌面矫形颌修补、手术器械、医疗仪器颌人工假肢等。
8.形状记忆合金的特点（不同的温度下表现为不同的金属结构相），类型及各自的特点，应用
①Au-Cd（金-铬）合金具有形状记忆效应以来，目前已发现有20多种记忆合金，其中以镍钛合金在临床上应用最大。
它在不同的温度下表现为不同的金属结构相。
如低温时为单斜结构相，高温时为立方体结构相，前者柔软可随意变形，如拉直式屈曲，而后者刚硬，可恢复原来的形状，并在形状恢复过程中产生较大的恢复力。
Ni-Ti合金具有一种不同寻常的形状记忆特性，如材料变形后加热，它能迅速恢复先前的形状，这种现象称为形状记忆效应。
②类型及特点：
Ø⑴单程记忆效应（单向形状记忆效应）
材料在高温下制成某种形状，在低温相时将其任意变形，再加热时恢复为高温相形状，而重新冷却时却不能恢复低温相时的形状。
Ø⑵双程记忆效应（双程形状记忆效应）
加热时恢复高温相形状，冷时恢复低温相形状，即通过温度升降自发可逆地反复恢复高低温相形状的现象，或称为可逆形状记忆效应。
Ø⑶全程记忆效应（全程形状记忆效应）
当加热时恢复高温相形状，冷却时变为形状相同而取向相反的高温相形状的现象。
③应用：
Ø管腔狭窄的治疗（喉气管狭窄、食管狭窄、胆道狭窄、尿道狭窄及闭锁等）：
支架安入管腔狭窄的部位后，能将狭窄管腔撑开，并与管壁相贴紧，固定好；其生物相容性好，长期安放对黏膜无明显损伤；其高回弹性能顺应管道的弯曲，对人体刺激小。
Ø口腔科：
用这种材料做成的种植牙具有齿槽骨切口小，固定牢靠等优点。
Ø骨科：
人工关节，断骨连接、弯曲脊柱矫正。
Ø血管外科：
治疗主动脉瘤、冠状动脉和椎动脉狭窄等。
9.提高金属的抗腐蚀性能的途径，金属生物材料的表面改性方法
①金属生物材料的表面改性技术主要可以分为：
（1）氮化处理
（2）涂层处理
②氮化处理
Ø将氮原子渗入到钢的表面层，目的是提高钢的表面硬度与耐磨性及疲劳强度和耐蚀性，主要用于不锈钢的处理
Ø奥氏体不锈钢经氮化处理，Cr,Mo,Ni等与氮形成稳定的化合物，具有高硬度，抗腐蚀性能提高
处理温度较低，不锈钢的内应力和形变较小，不影响其性能
③涂层处理
Ø羟基磷灰石喷涂到不锈钢和钛合金表面，避免不锈钢的合金元素扩散到人体内引起毒性感染发炎。
Ø氢化钛粉与氮气喷涂到钛基材，提高拉伸剪切强度。
Ø氧化铝喷涂钛合金，提高其生物相容性。
Ø金属纤维涂层，使钛合金表面具有多孔性，增大钛合金表面的延伸率，增强与骨的结合强度。
Ø羟基磷灰石-生物玻璃复合涂层用于钛及钛合金，制成生物相容性好的羟基磷灰石-生物玻璃-钛复合材料，适合作人工关节和牙根。
10.生物活性陶瓷概念
生物活性陶瓷，在体内有一定溶解度，能释放对机体无害的某些离子，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。
Ø生物惰性材料:
氧化铝热解碳氧化锆氧化硅
Ø生物活性无机材料:
羟基磷灰石生物玻璃活性玻璃陶瓷
Ø生物可降解无机材料:
可溶性铝酸钙陶瓷、β-TCP陶瓷
Ø生物医用无机纳米材料:
纳米氧化铁羟基磷灰石超微粉
11.氧化铝陶瓷的特点，生物学性能，制备工艺，应用
①特点：
Ø具有良好的耐蚀性，生物相容性，耐磨性及高强度，应用于假肢和齿科植入。
Ø摩擦系数小，磨损率低，植入人体后与人体组织的相容性好，手术留下的疤痕小，整形外科上应用时间长。
Ø由天然矿物铝凡土（Al2O3·nH2O）经化学方法分离、精制、煅烧和粉碎等多道工序处理后，可制得粒径0.31µm，纯度达99.3％以上的氧化铝粉末。
Ø医用氧化铝陶瓷为主要含α-Al2O3的单相材料，通过煅烧Al（OH）3制得。
②生物学性能
植入动物体内后软组织对氧化铝陶瓷的反应主要是纤维组织包膜的形成，在体内可见成纤维细胞增生。
氧化铝陶瓷在动物骨组织中不是骨结合材料而是骨接触材料，植入骨组织后，在负重区与骨组织接触，但非负重区有纤维组织形成。
氧化铝陶瓷在体内被纤维组织包裹或与骨组织之间形成纤维组织界面的特性影响了该材料在骨缺损修复中的应用，因为骨与材料之间存在纤维组织界面，阻碍了材料与骨的结合，也影响材料的骨传导性，长期滞留体内产生结构上的缺陷，使骨组织产生力学上的薄弱。
氧化铝陶瓷的生物学性能可大致归纳为以下几个特点：
⑴氧化铝陶瓷在体液中完全稳定，在生物体内不会发生溶解和变性。
⑵氧化铝陶瓷对周围机体组织呈惰性反应。
对骨组织生长无抑制作用，生物相容性比金属和有机高分子材料好。
⑶氧化铝陶瓷不能与骨结合，只能与骨接触。
③Al2O3生物陶瓷制备工艺
氧化铝生物陶瓷的制备工艺：
与普通陶瓷制作工艺类似，即粉体融合→→预压成型（预打磨）→→烧结→→打磨→→成品。
烧结温度一般为1700℃以上。
④氧化铝陶瓷的应用
Ø氧化铝陶瓷强度高，目前主要用于外科矫形手术的承重假体，如人工髋关节、人工膝关节、人工足关节、肘关节、肩关节以及能负重的骨杆和椎体人工骨，修补移植海绵骨的充填材料、髓内固定材料；
Ø某些骨替代物（人工听小骨）；眼科手术中的角质假体、固定用螺钉等。
Ø单晶氧化铝与多晶氧化铝陶瓷相比，机械强度、硬度、耐酸碱性等性能指标占优，且不易折断，因此常用在需要制品强度高的场合（单晶氧化铝的强度比金属材料的强度高），如用做损伤骨固定的螺钉、关节柄、牙根。
12.羟基磷灰石结构式，特点，合成方法，涂层的制备方法，机械性能，生物学性能，临床应用
①结构式：
Ca10（PO4）6（OH）2
②特点：
Ø由于其具有良好的生物活性和生物相容性，植入人体后能在短时间内与人体的软硬组织形成紧密结合而成为广泛应用的植骨代用品。
ØHAP生物陶瓷脆性高、抗折强度低,目前仅能应用于非承载的小型种植体,如人工齿根、耳骨、充填骨缺损等,而不能在受载场合下应用。
③合成方法：
a.化学共沉淀法
典型方法：
酸碱中和反应、钙盐和磷酸盐的反应。
此法易制得大量微晶状态或非晶态的HAP粉末。
b.固相反应法（干法）
此法是用固态反应制备出结晶的羟基磷灰石，与普通陶瓷的制备方法基本相同，原料粉磨细混合，在900°C以上高温合成结晶性HAP。
此法合成的HAP纯度高，结晶性好。
红外研究表明，干法制备的HAP比湿法制备的好。
c.水热合成法
以CaCl2或Ca（NO3）2与NH4H2PO4为原料，以钛网为阴极、石墨为阳极，控制一定的pH和沉积时间，得到CaHPO4.2H2O，随后经120～200°C水蒸汽处理，即得HAP.
此法适合制备完整的HAP单晶。
④HAP涂层的制备方法有等离子喷涂法、溶胶-凝胶法、仿生溶液生长法、激光熔覆法、电化学法、
水热法、涂覆-烧结法等。
⑤机械性能
HAP致密体的机械强度与制作工艺有很大关系。
要获得高强度的烧结体，必须对原料合成、粉体成型和烧成制度等工艺条件进行最佳选择。
表为HAP致密体和人体硬组织的部分机械强度数值。
HAP材料具有普通陶瓷材料的共同弱点：
脆性大，耐冲击强度低。
因此作为人工骨置换材料在承受较大张应力的部位应用时需要慎重。
⑥生物学性能
HAP陶瓷由于分子结构和钙磷比与正常骨的无机成分非常近似，其生物相容性十分优良，对生物体组织无刺激性和毒性。
大量的体外和体内实验表明，HAP在与成骨细胞共同培养时。
HAP表面有成骨细胞聚集；植入骨缺损时，骨组织与HAP之间无纤维组织界面。
植入体内后表面也有磷灰石样结构形成、因为骨组织与植入材料之间无纤维组织间隔，与骨的结合性好。
HAP种植体可以模仿人体骨组织中的网状多孔结构，有利于加强种植体和骨组织之间的结合。
对于生物惰性材料，要形成新骨长入多孔体的孔径应不小于100µm；而对于HAP多孔体，50µm孔径的气孔内，就可有新骨生成。
平均孔径90µm的多孔体则显示最佳的骨形成姿态。
HAP对软组织也同样具有良好的相容性。
⑦羟基磷灰石的应用
可应用于骨缺损的填充修补（或替换），例如：
鼻梁骨、颌骨替换；软骨、承力骨缺损（骨结核、骨瘤病灶的切除）的填充；承力骨（胫骨）的替换；义眼球、人工听骨等；或者作为活性物质喷涂在其它材料表面
羟基磷灰石具有优良的生物相容性，并可作为一种骨骼或牙齿的诱导因子，在口腔保健领域中对牙齿具有较好的再矿化、脱敏以及美白作用。
实验证明HAP粒子与牙釉质生物相容性好，亲和性高，其矿化液能够有效形成再矿化沉积，阻止钙离子流失，解决牙釉质脱矿问题，从根本上预防龋齿病。
含有HAP材料的牙膏对唾液蛋白、葡聚糖具有强吸附作用，能减少患者口腔的牙菌斑，促进牙龈炎愈合，对龋病、牙周病有较好的防治作用。
13.磷酸三钙的种类，结构式，性能，应用
①种类：
a-磷酸钙，b-磷酸钙。
结构式：
Ca3（PO4）2。
②性能：
Øa-磷酸钙的独特性质－水硬性。
Øa-磷酸钙的生理盐水溶液中加入适当添加剂，37°C时凝胶化时间16分钟，室温放置5天后抗压强度为30MPa，固化10天后，生成羟基磷灰石。
Øb-磷酸钙：
半晶或无定形的，力学强度不及HAP，但降解速度比HAP快的多，多孔b-磷酸钙几个月（9个月）内可完全降解。
③磷酸三钙的应用：
Ø良好的生物相容性。
Ø由于强度较低，一般作填充物用，用于不承载较大负荷的部位，或作生物涂层用。
Ø自固化的磷酸钙可作骨水泥用于齿科材料或颌面整形、人工关节部件固定。
14.骨水泥的特点，类型，结构，性能
①特点：
作为骨水泥，除了要易塑形和凝固后具
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