生物陶瓷材料根據(jù)與組織的結(jié)合情況分為生物活性陶瓷材料和生物惰性陶瓷材料。本文主要對(duì)生物活性陶瓷材料進(jìn)行簡略介紹。
生物活性陶瓷
生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物降解陶瓷，這類材料的組成中含有能夠通過人體正常的新陳代謝途徑進(jìn)行置換的鈣、磷等元素；或含有能與人體組織發(fā)生鍵合的羥基（OH-）等基團(tuán)，它們的表面同人體組織可通過鍵的結(jié)合達(dá)到完全的親和；或者部分或完全被人體吸收和取代，因此，生物陶瓷可以作為身體組成滲入或取代的支架和空位填補(bǔ)體，但這類生物活性陶瓷在吸收的過程中強(qiáng)度嚴(yán)重下降，尤其是可完全吸收的生物陶瓷更為嚴(yán)重，所以，必須認(rèn)真考慮機(jī)械設(shè)計(jì)因素，使身體組織同生物活性陶瓷在愈合的中間階段不至于破裂。
生物活性陶瓷材料的分類
1.羥基磷灰石
羥基磷灰石（hydroxyapatite），簡稱HAP，化學(xué)式為（Ca10(PO4)6(OH)2），屬表面活性材料，由于生物體硬組織（牙齒、骨）的主要成分是羥基磷灰石，因此有人也把羥基磷灰石陶瓷稱之為人工骨。
優(yōu)點(diǎn)：與人體骨骼晶體成分，結(jié)構(gòu)基本一致，具有生物活性和生物相容性好、無毒、無排斥反應(yīng)、不致癌、可降解、可與骨直接結(jié)合等特點(diǎn)，用作骨缺損的填充材料，能為新骨的形成提供支架，發(fā)揮骨傳導(dǎo)作用，是理想的硬組織替代材料。
其中，圖二所展示的HAP生物陶瓷聽小骨置換假體，是一種安全、方便的聽小骨缺損替代品，適用于因炎癥（如慢性化膿性中耳炎）或外傷等病癥造成聽小骨缺損、畸形的患者作聽小骨置換手術(shù)。
缺點(diǎn)：本身強(qiáng)度低、脆性高；抗折強(qiáng)度低，韌性和力學(xué)性能差等缺陷的限制，影響了它在醫(yī)學(xué)臨床的廣泛應(yīng)用。但這不并影響人們研究HAP系列的各種復(fù)合材料，由此來獲得力學(xué)性能優(yōu)良、生物活性好的生物醫(yī)學(xué)復(fù)合材料，例如：①羥基磷灰石與金屬相結(jié)合。②羥基磷灰石與惰性生物陶瓷材料相復(fù)合。③羥基磷灰石與有機(jī)物相復(fù)合。
2.生物活性玻璃
1969年，美國佛羅里達(dá)大學(xué)的Hench教授首先研制出生物活性玻璃（bioactive glass，BG），并首次將其應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，開創(chuàng)了一個(gè)嶄新的生物材料研究領(lǐng)域——生物活性玻璃和生物活性玻璃陶瓷。
生物活性玻璃作為一種具有特殊組成和結(jié)構(gòu)的硅酸鹽玻璃材料， BG具有與天然骨類似的組成，生物相容性好，可與生物組織產(chǎn)生直接的化學(xué)結(jié)合，植入人體后可參加新陳代謝使骨組織生長，是一類很好的人工骨（齒）材料。
優(yōu)點(diǎn)：生物相容性好，可形成骨性結(jié)合；與骨結(jié)合強(qiáng)度大于HAP和金屬植入物；成骨較快，有利于種植體的早期固位；孔隙度可根據(jù)適用目標(biāo)而選擇。
缺點(diǎn)：與人體骨相比生物活性玻璃脆性大，尤其是抗彎強(qiáng)度不足，嚴(yán)重限制了該類材料的使用范圍。并且它是在1400℃左右熔化后經(jīng)一系列后續(xù)加工而成，制備工藝復(fù)雜，高溫?fù)]發(fā)和污染可導(dǎo)致產(chǎn)品的組成出現(xiàn)波動(dòng)及性能不穩(wěn)定。
應(yīng)用領(lǐng)域：①骨骼修復(fù)②口腔治療：髓室穿孔的覆蓋修復(fù)材料、牙科植入材料③創(chuàng)口愈合④藥物載體⑤癌癥治療
3.磷酸三鈣陶瓷材料
磷酸三鈣（calcium phosphate），分子式Ca3(PO4)2，簡稱TCP，其鈣磷比為1.5，與正常骨組織的鈣磷比很相近，生物相容性良好，與骨結(jié)合無排異反應(yīng)。目前廣泛應(yīng)用的生物降解陶瓷為β-磷酸三鈣（簡稱β-TCP），屬于磷酸鈣的一種高溫相。
優(yōu)點(diǎn)：與HAP相比，TCP最大的優(yōu)點(diǎn)在于更易于在體內(nèi)溶解，植入機(jī)體后與骨直接融合而被骨組織吸收，是一種骨的重建材料?？筛鶕?jù)不同部位骨性質(zhì)的不同及降解速率的要求，制成具有一定形狀和大小的中空結(jié)構(gòu)構(gòu)件，用于治療各種骨科疾病。
缺點(diǎn)：磷酸鈣陶瓷脆性較高，難以加工成型或固定鉆孔。但致密磷酸鈣陶瓷可以通過添加增強(qiáng)相提高它的斷裂韌性，多孔磷酸鈣陶瓷雖然可被新生骨長入而極大增強(qiáng)，但是在再建骨完全形成之前，為及早代行其功能，也必須對(duì)它進(jìn)行增韌補(bǔ)強(qiáng)。