生物玻璃
生物玻璃(bioglass)能实现特定的生物、生理功能的玻璃。将生物玻璃植入人体骨缺损部位,它能与骨组织直接结合,起到修复骨组织、恢复其功能的作用。生物玻璃是佛罗里达大学美国人L.L.亨奇于1969年发明的。其主要成分有约占45%Na2O、占25%CaO与25%SiO2和约占5%P2O5。若添加少量其他成分,如K2O、MgO、CaF2、B2O3等,则可得到一系列有实用价值的生物玻璃。用这种玻璃来造人体骨比某些金属要优越的多。
基本信息
- 中文名
生物玻璃
- 外文名
bioglass
- 化学组成
Si、Na、Ca 以及P 的氧化物
- 特性
能实现特定的生物、生理功能
- 作用
修复骨组织、恢复其功能
- 发明年份
1969 年
简介
生物玻璃已成为材料科学、生物化学以及分子生物学的交叉学科,由于生物玻璃具有生物活性等特点,在组织工程支架材料、骨科、牙科、中耳、癌症治疗和药物载体等方面的应用前景可观。主要由Si、Na、Ca 以及P 的氧化物组成。
适用原因
亨特教授曾把这种生物玻璃做成猴子大腿骨,植入猴子体内,经过一定时间。后来又从猴子体内取出大腿骨进行观察,发现再生的骨细胞已经长入生物玻璃骨内的网状结构内,混成一体。经力学实验证明,这种人造骨比原骨要结实得多。
生物玻璃之所以适用,原因是它的配料成分是仿生的,经过配料进行化合反应后,会生成一种新成分叫羟基磷酸钙Ca5(PO4)3(OH)。这种成分就是人和动物的骨头的构成成分。
制法
生物玻璃的制法与工业玻璃类似,在1400℃左右高温下熔制,均化后浇注到不锈钢模具中成形 ,退火后即得到其制品。由于生物材料的特殊要求,制备生物玻璃须采用高纯试剂作原料,以铂坩埚为容器,尽可能减少杂质混入。由于生物玻璃化学稳定性差,易与环境中的水分反应,因此在加工、灭菌和保存中,须保持干燥,防止变质。生物玻璃的机械强度低,只能用于承力不大的体位,如耳小骨、指骨等的修复。将生物玻璃涂敷于钛合金或不锈钢表面,在临床上可制作人工牙或关节。
但目前主要用溶胶凝胶制备,这样能很好的保留其生物活性。