【佛山陶瓷网】让生物陶瓷“活”起来

    让生物陶瓷“活”起来

生物陶瓷可以是硬邦邦的陶瓷牙冠，也可以成为融入机体的“活”的材料。

不久前，中科院上海硅酸盐研究所研究员常江在国际学术期刊materialstoday发表综述文章，总结了近年来生物陶瓷的研发进展。

越来越多的证据表明，生物陶瓷具有调节干细胞分化和干细胞与组织特异性细胞（包括软组织细胞）相互作用的生物活性。

“调控血管的生长、促进脂肪的再生、修复受损的皮肤或其他软组织创伤等，都将是生物陶瓷很有前景的应用方向。

从“无生命”到“有生命”在人体内植入无生命的人工材料，就能诱导生命组织器官再生，调动人体自身修复功能。

经过多年研究，张兴栋发现，多孔磷酸钙生物陶瓷不仅具有良好的生物相容性，在一定条件下还表现出骨诱导性，即不用外加生长因子或活体细胞就可以诱导骨组织生成。

他告诉《中国科学报》记者，他们实验室就以胶原蛋白和羟基磷灰石为原料做出生物陶瓷人工骨，植入人体后能够像自体骨一样在体内转化，促进骨细胞生长，形成新的组织，而陶瓷本身则会逐渐降解消失。

“生物陶瓷不只用做简单地物理替换，从再生医学的角度，大家更关注生物陶瓷产生的生物学效应，即这个材料本身可能会直接影响细胞，影响人体组织的再生，这将发生本质的变化。

从“硬组织”到“软组织”常江认为，近几年，生物陶瓷最大的科研进展之一就是从硬组织的替代应用拓展到了软组织的再生修复，软组织修复也将是生物陶瓷一个非常有前景的重大方向。

“绝大多数生物陶瓷都是用于骨和牙齿等硬组织修复，但现在通过生物学效应发现，生物陶瓷还能够调控细胞，很好地促进创伤愈合，也可以促进其它一些软组织，包括心肌、皮肤、脂肪的再生，还能够促进干细胞分化，用于各种不同的软组织修复。

从原材料的角度，用于组织再生的生物陶瓷除了磷酸盐陶瓷，如羟基磷灰石、磷酸三钙及多聚磷酸钙，还有多种硅酸盐陶瓷以及碳酸钙、硫酸钙等。

”常江还表示，未来，生物陶瓷研究需要实现控制材料各种参数的精准化，比如材料的结构、化学组成、力学特性等，这是决定材料生物学效应的关键。

”从“单学科”到“多学科”目前，生物陶瓷在性能上还不能满足很多临床需求，比如材料的牢度、稳定性、力学强度和组织的匹配性等，这就要求科研人员更深入研究材料的生物活性的机理，找出它对干细胞调控以及对组织再生调控的原理，据此进一步设计合适的材料。

近日，在由国际生物材料科学与工程学会联合会主办的“2018生物材料定义会”上，张兴栋建议的“组织诱导性生物材料”经大会投票通过后作为新定义列入了“生物材料定义”，这也是由我国科学家首次提出的生物材料定义。

随着科技的快速发展，全球生物材料领域已经发生了翻天覆地的变化，新材料、新技术和新领域大量涌现，萌生的新领域需要规范化和制定新的定义，才能使生物材料科学与产业正常发展。