生物陶瓷材料
如果你牙齒脫落,換上了假牙,會是什麼感覺?不僅不舒服,而且咀嚼用力時,牙齒可能會再度脫落。於是,人們採用種植牙的方式就輕易地解決了假牙的許多問題。
由於是將一種金屬材料種在牙根裏,所以要求金屬材料與人體具有相容性,也就是它們之間不能互相排斥。最後,科學家選擇了鈦金屬作為種植牙的基體。這不僅因為鈦作為基體能賦予種植體以足夠的、能承受咬合力的力學強度,而且它與人體不會産生排斥反應。但是,要使鈦金屬與人體骨頭順利癒合,卻需要至少半年的時間。
如何把這個時間提前,並使種植的牙齒與人體的骨頭完整地結合在一起呢?後來,科學家們在鈦金屬表現涂上了一層名為羥基磷酸鈣的生物陶瓷活性材料。
讓我們先來做一個小實驗:這是兩塊鈦金屬做成的髖關節,一塊上面涂上了羥基磷酸鈣做成的生物活性材料,一塊則沒有涂。將一滴血分別滴在上面,我們就會發現——涂了生物活性材料的髖關節,吸收血的能力要高出一籌。這個實驗表明:羥基磷酸鈣與血液的相容性。
陶瓷材料與人體中鈣磷成分相近,所以結合得很好。除了增進生物相容性以外,這種生物材料還可與骨頭形成牢固的鍵接,並引導它周圍的骨頭生長,促進了種植體植入後的早期生長俞合,並有利於長期穩定。與金屬表面的光滑面相比,涂層使這個面變得粗糙,增大了表面積,同時也增大了受力面積。於是,新骨生長與材料表面形成一種機械的嵌合,與材料的結合就變得非常牢固。
目前,這種生物活性材料已用得越來越廣泛,而它的研究也在深入進行。科學家認為,在未來,它甚至可以誘導骨的生長。
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