人工骨简述.ppt
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1、关于人工骨简述现在学习的是第1页,共11页 目录目录1.人工骨的定义人工骨的定义2.主要材料主要材料3.材料的分类和说明材料的分类和说明4.材料存在的优缺点和存在的问题材料存在的优缺点和存在的问题5.人工骨材料的改进方法人工骨材料的改进方法6.未来的展望未来的展望现在学习的是第2页,共11页人工骨 定义:人工骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料,它类似于人骨与天然牙性质的结构,人造骨可以依靠从人体体液补充某些离子形成新骨,可在骨骼结合界面发生分解、吸收、析出等反应,实现骨骼牢固结合。 现在学习的是第3页,共11页主要材料:人工骨材料主要有高分子合成材料如聚甲基丙烯酸甲酯、高密度聚乙烯等、无
2、机材料如磷酸三钙、羟基磷灰石、氧化铝生物陶瓷等。可以替代人体头盖骨、肩、臂、指、关节等 。现在学习的是第4页,共11页一医用生物陶瓷材料 生物活性陶瓷, 主要指磷灰石(AP) ,包括羟基磷灰石(HAP)和磷酸三钙( TCP)等。二医用生物高分子材料 可降解聚乳酸( PLA),聚甲基丙烯酸甲酯( PMMA),聚乙醇酸( PGA)。三医用复合材料 磷酸钙复合人工骨材料,聚合物复合人工骨材料,红骨髓复合人工骨材料。四纳米人工骨 纳米羟基磷灰石( nHAP), TCP合成纳米松质骨,氧化锆/氧化铝。 羟基磷灰石磷酸三钙可降解聚乳酸聚甲基丙烯酸甲酯聚乙醇酸现在学习的是第5页,共11页材料的优点和存在的问
3、题材料的优点和存在的问题1.羟基磷灰石羟基磷灰石优点: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优点: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,是一种性能非常优人体的软硬组织形成紧密结合,是一种性能非常优良的骨修复材料。良的骨修复材料。缺点:单晶易碎、强度差、韧性差的缺点制约了羟基磷灰石的临床应用缺点:单晶易碎、强度差、韧性差的缺点制约了羟基磷灰石的临床应用。2.磷酸三钙:磷酸三钙:优点:具有良好亲和性的生物陶瓷材料,通过体液的侵蚀和细胞的吞噬作用优点:具有良好亲和性的生物陶瓷材料,通过体液的侵蚀和细胞的吞噬作用被机体部分或完全吸收而被取
4、代,在骨缺损修复中起暂时的骨性支架作用,被机体部分或完全吸收而被取代,在骨缺损修复中起暂时的骨性支架作用,能促进骨组织的生长。能促进骨组织的生长。TCP材料降解后可释放钙离子和磷酸根离子,它们可以材料降解后可释放钙离子和磷酸根离子,它们可以正常的方式被利用或排出,不会引起机体脏器组织学改变或病理性钙化。正常的方式被利用或排出,不会引起机体脏器组织学改变或病理性钙化。缺点:材料的抗弯强度低、脆性大,在生理环境中的疲劳与破坏强度不缺点:材料的抗弯强度低、脆性大,在生理环境中的疲劳与破坏强度不高,尤其在湿环境下断裂韧性很低,为一种典型的脆性材料它只能应用高,尤其在湿环境下断裂韧性很低,为一种典型的脆
5、性材料它只能应用于不承受负荷或仅承受纯压应力负荷的情况,使其应用受到较大的限制于不承受负荷或仅承受纯压应力负荷的情况,使其应用受到较大的限制。现在学习的是第6页,共11页3.聚乳酸(聚乳酸(PLA):优点:有良好的组织相容性和生物降解性。优点:有良好的组织相容性和生物降解性。缺点:易致迟发性组织反应(缺点:易致迟发性组织反应( 如植入部位肿胀、无菌性窦道形成等),且降如植入部位肿胀、无菌性窦道形成等),且降解吸收时间长不利于骨修复。解吸收时间长不利于骨修复。4.聚乳酸聚乙醇酸共聚物聚乳酸聚乙醇酸共聚物(PLG):优点:具有适宜的生物降解特性和力学性能及可加工性。它在体内降解时间为优点:具有适宜
6、的生物降解特性和力学性能及可加工性。它在体内降解时间为半年左右,这与骨骼自身修复周期相仿,在降解过程中强度逐渐下降,应力可半年左右,这与骨骼自身修复周期相仿,在降解过程中强度逐渐下降,应力可以慢慢转移至骨折部位,这能刺激成骨细胞快速生长促进骨愈合。以慢慢转移至骨折部位,这能刺激成骨细胞快速生长促进骨愈合。缺点:降解过程中局部酸性产物的积累可导致材料植入部位出现非感染性炎症缺点:降解过程中局部酸性产物的积累可导致材料植入部位出现非感染性炎症,从而影响了骨折的愈合过程。化学结构中因缺乏亲水基团而使其材料表面产,从而影响了骨折的愈合过程。化学结构中因缺乏亲水基团而使其材料表面产生了强疏水性,这影响了
7、它与细胞的亲和性。生了强疏水性,这影响了它与细胞的亲和性。PLG材料中生长因子的突释也是材料中生长因子的突释也是一个需要解决的问题,释放初期的突释有可能导致生长因子的局部浓度接近或一个需要解决的问题,释放初期的突释有可能导致生长因子的局部浓度接近或超过中毒水平,产生明显的不良反应。超过中毒水平,产生明显的不良反应。现在学习的是第7页,共11页面对这些缺点我们要如何改进这些材料呢?面对这些缺点我们要如何改进这些材料呢?通过不同材料的复合和做成纳米级的结构可以综合这些材料的优点,弥补材料的缺陷,从而提通过不同材料的复合和做成纳米级的结构可以综合这些材料的优点,弥补材料的缺陷,从而提高材料的性能。高
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