中国粉体网讯  生物陶瓷因其生物相容性、生物活性、骨传导性以及与天然骨组织的结构相似性，已成为生物医学工程中的重要生物材料。

基于生物陶瓷的生物材料研究正在快速发展，并在生物技术和医学领域找到了关键的新应用，特别是作为承重部件、关节置换物、填充材料、涂层、药物递送系统和仿生支架。

硅酸钙基材料具有低细胞毒性和极小的炎症反应，使其与牙髓和根尖周组织具有良好的生物相容性。硅酸钙水化时会产生氢氧化钙，碱性环境在pH12下形成微环境，通过抑制微生物生长并促进组织再生而不引起坏死。

在体外，硅酸钙因其细胞相容性，支持活组织中成骨细胞、成纤维细胞和成牙本质细胞样细胞的存活与增殖。

硅酸钙在暴露于生理液时会形成具有生理活性的羟基磷灰石层，因而具有生物相容性。血液、唾液和牙本质液中的钙离子和磷酸根离子在口腔和根尖周区域发生结晶。通过与骨和牙本质等矿化组织形成化学键合，进而建立生物密封和结构整合，牙科修复体得以更加持久并表现出更少的微渗漏。由惰性材料释放的钙离子受微力学调控，促进成牙本质细胞生长和矿化组织沉积，从而在盖髓术中形成修复性牙本质，在根管修复中形成骨样或牙骨质样组织。其结构使羟基磷灰石更易于粘附于硬组织（如牙齿矿物质）。

在先进的生物材料技术中，硅酸钙基牙科生物材料正日益受到关注，因为它们不仅能增强组织愈合与功能，还可作为被动填充材料。

Min-Jong Choi等研究了高压均质（HPH）和SPG膜用于利伐沙班自纳米乳化药物递送系统的乳化效果。虽然硅酸钙在纳米乳形成和药物增溶方面优于胶体二氧化硅，但HPH产生的液滴尺寸更小、水溶性更高、溶解效率优于SPG乳化法。改进后的HPH-硅酸钙体系进一步提高了大鼠体内利伐沙班的口服生物利用度，表明其可用于改善水溶性差药物的口服递送。

N.Zirak等为骨组织工程开发了负载盐酸万古霉素的PLGA包覆镁-硅酸钙（透辉石、镁黄长石和布氏矿）微球。PLGA包覆减少了多孔微球的初始突释，实现了更持久的释放。释放机制研究表明，PLGA控制扩散并减弱突释效应，而陶瓷类型则影响扩散与降解过程。细胞反应试验表明，基于镁黄长石的体系在包覆后具有最佳的生物相容性，表明其在牙科和骨再生应用中的潜力。

Peng Mei等采用水热处理在可降解硅酸钙生物陶瓷上原位制备花状纳米结构，以提高表面亲水性。这些纳米结构表面可显著增强骨髓间充质干细胞的粘附、碱性磷酸酶（ALP）活性和成骨分化。由于其生物可降解性，改性生物陶瓷还促进了良好的骨再生，并最终被新生骨组织替代。从机制上讲，成骨效应与FAK/p38信号通路的激活相关，表明其在骨植入应用中具有巨大潜力。

参考来源：Recent Advances of Bioceramics, Fundamental Properties and Future Perspective in Biomedical Applications ‒ A Review

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（中国粉体网编辑整理/青黎）

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