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羟基磷灰石是人体和动物骨骼的主要无机成分，对于羟基磷灰石材料的研究成了国内外生物医用材料领域的主要课题之一。羟基磷灰石生物活性陶瓷具有良好的生物相容性，植入体内不仅安全无毒，还能引导骨生长。因此，它主要用于人体硬组织(骨、牙)的修复和替换，也用于人工血管、气管等软组织及药物控释和输送载体，还是一种优良的生物化学吸附剂。尽管羟基磷灰石陶瓷材料具有良好的生物相容性和生物活性，但是其抗弯强度低、脆性大，在生理环境中抗疲劳性不高，只能应用于不承重或者仅承受纯压力负荷的环境中。Poter 等人发现不同百分比的掺Si 的HA 的溶解速率大于纯HA[5]，这表明Si 的引入可加速HAP 的溶解，同时HA界面增加的Ca、P、Si 离子可加速骨磷灰石的沉淀及陶瓷表面的骨的形成，从而增加了HA 的生物活性。MarkT 等人评估了几种HA 的溶解性和降解速率后发现，经过烧结的HA 由于高的结晶性以及没有可置换的离子，所以其溶解度较其它HAP低[5]。这表明结晶是影响HAP解的一个因素，且高结晶的HAP比贫晶的HAP更稳定而不易降解。他们同时发现，颗粒越大，其溶解度和降解率越低。
2.4.1 羟基磷灰石生物陶瓷材料的制备方法
1 沉淀法
这种方法通过把一定浓度的钙盐和磷盐混合搅拌，控制在一定的pH值和温度条件下，使溶液中发生化学反应生成HAP沉淀，沉淀物在400-600℃甚至更高的温度下煅烧，可获得符合一定比例的HAP晶体粉末。 2 溶胶-凝胶法
溶胶-凝胶法是近些年才发展起来的新方法，已引起了广泛的关注。溶胶-凝胶法是将醇盐溶解于有机溶剂中，通过加入蒸馏水使醇盐水解、聚合，形成溶胶，溶胶形成后，随着水的加入转变为凝胶，凝胶在真空状态下低温干燥，得到疏松的干凝胶，再将干凝胶做高温煅烧处理，即可得到纳米粉体。 3 水热法
水热法是在特制的密闭反应容器中(高压釜)，采用水溶液作为反应介质，在高温高压环境中，使得原来难溶或不溶的物质溶解并重结晶的方法。这种方法通常以磷酸氢钙等为原料，在水溶液体系，温度为200-400℃的高压釜中制备HAP。 4 超声波合成法
超声波在水介质中引起气穴现象，使微泡在水中形成、生长和破裂。这能激活化学物种的反应活性，从而有效地加速液体和固体反应物之间非均相化学反应的速度。
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5 固态合成法
把固态磷酸钙及其他化合物均匀混合在一起，在有水蒸气存在的条件下，反应温度高于1000℃，可以得到结晶较好的羟基磷灰石。 6 自蔓延高温合成法
自蔓延高温合成技术(SHS)是利用反应放热制备材料的新技术。SHS技术可以制备出纳米羟基磷灰石。该技术是利用硝酸盐与羧酸反应，在低温下实现原位氧化自发燃烧，快速合成HAP前驱体粉末。制备的HAP粉体具有纯度高、成分均匀、颗粒尺寸大小适宜，无硬团等特性。
2.5 氧化铝生物陶瓷材料
氧化铝陶瓷植入人体后表面生成极薄的纤维膜，界面无化学反应，多用于全臀复位修复术及股骨和髋骨部连接。高纯氧化铝陶瓷化学性能稳定，生物相容性好，呈生物惰性；由于其硬度高，耐磨性能好，因此磨损率比其它材料至少小1 ～ 2 个数量级[18]。单晶氧化铝陶瓷的机械性能更优于多晶氧化铝，适用于负重大、耐磨要求高的部位。火焰熔融法制造的单晶氧化铝，强度很高，耐磨性好，可精细加工，制成人工牙根、骨折固定器等。多晶氧化铝，即刚玉，强度大，用于制作双杯式人工髋关节、人工骨、人工牙根和关节。Boutint 在1972 年首先报道了用氧化铝陶瓷制作的人体髋关节在生理和摩擦学方面的优越性极其在临床上的应用[8]。氧化铝属脆性材料，冲击韧性较低；弹性模量和骨相差大，陶瓷的高弹性模量，可能引起骨组织的应力，从而引起骨组织的萎缩和关节松动，在使用过程中，常出现脆性破坏和骨损伤。利用ZrO2 相变增韧或微裂纹增韧，以及在瓷体中人为造成裂纹扩散的障碍等，取得了显著的效果。
3 结 语
生物陶瓷的研究内容涉及材料、医学物理、生物化学和现代高技术等诸多学科领域，随着科学技术的发展，我相信生物陶瓷材料会成为医学工程学中的重要组成部分，因为它具有对机体组织进行修复、替代与再生的特殊功能。在过去，应用最广泛的生物医学材料为金属和有机材料，其存在着许多缺点。生物陶瓷材料作为一种无机生物医学材料，与生物组织具有良好的相容性和优异的亲和性，稳定的物理化学性质，可灭菌性及无毒性等优点，将会越来越受到人们的重视。 参考文献
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