1. Klinische Anwendung von bioaktivem Glas
Das repräsentativste bioaktive Glas für klinische Anwendungen wurde von Amerikanern mit einer Zusammensetzung von (Gewichtsprozent) Na2O 24 5、CaO 24、SiO2 45、P2O56. 0-Glas entwickelt (d. h. Bioglass 45S5). Dieses Glas ist nicht nur harmlos für den menschlichen Körper und hat eine gute Affinität, sondern kann auch fest mit natürlichen Knochen kombiniert werden. Der Bindungsmechanismus kann wie folgt erklärt werden: Bioglas wird in den menschlichen Körper implantiert, um Na+ von der Oberfläche des Glases aufzulösen und eine siliziumreiche Solschicht zu bilden. Auf der natürlichen Knochenseite der Solschicht vermehren sich Knochenwachstumszellen zu Knochenkollagenfasern. Durch die Auflösung von Ca2 + und P5 + werden Hydroxylapatitkristalle um die Kollagenfasern der Knochen herum gebildet und miteinander verbunden. Das heißt, die Kombination aus aktiver Apatitschicht und organischer Substanz zeigt die feste Bindungsleistung zwischen aktivem Glas und Knochen. 45S5 Bioglas Klinische Studien zeigen, dass bioaktives Glas als künstliches Knochenmaterial für eine langfristige Einbettung in Gewebe stabil ist. Der 45S5 Bioglasblock wurde Tieren über einen langen Zeitraum ohne mechanische Schäden oder Grenzflächenschäden verabreicht. Gegenwärtig werden Materialien erforscht, die fest mit Knochen kombiniert werden können und eine höhere mechanische Festigkeit und weniger Ermüdung als Knochen aufweisen. Seine Forschungsrichtungen sind: ① Verstärkung durch Ausfällung anderer Kristalle in Apatit-Glaskeramiken; ② Der Apatit-Polykristall wurde zur Verstärkung mit anorganischen Fasern verbunden; ③ Glas, Glaskeramik oder Apatitpolykristalle, die CaO und P2O5 enthalten, sind auf Aluminiumoxid oder Edelstahl beschichtet usw.2. Klinische Anwendung von Hydroxylapatitkeramiken
Die Ergebnisse von Tierversuchen bestätigten, dass Hydroxylapatit in vivo sicher war und eine gute Affinität zu Knochen und Haut aufwies. Auf dieser Grundlage wurde es in der klinischen Praxis verwendet. Gegenwärtig wird Hydroxylapatit für künstliche Zahnwurzeln, Knochendefekte, Reparatur und Füllung von Gehirnoperationen im In- und Ausland verwendet; Material für die Herstellung von Gehörknöchelchenketten und für plastische Chirurgie. Darüber hinaus werden Hydroxylapatitkeramiken auch in der Medizin als Träger für die Wirkstofffreisetzung verwendet, der in den menschlichen Körper implantiert wird — künstlicher Knochenkern bei der Behandlung von Knochentuberkulose. Diese Anwendung verwendet hauptsächlich Hydroxylapatitkeramik (künstlicher Knochenkern) als Anti-Tuberkulose-Medikament — Li Fuping-Träger, sodass Hydroxylapatitkeramiken, die Medikamente enthalten, in die Tuberkuloseherde implantiert werden können, wodurch kontinuierlich Medikamente freigesetzt werden, eine hohe lokale Konzentration erzeugt wird, Mycobacterium tuberculosis abgetötet wird und der Zweck erreicht wird, Restinfektionen zu kontrollieren und ein Wiederauftreten zu verhindern. Diese Methode kann die Nebenwirkungen von Medikamenten aufgrund der niedrigen Wirkstoffkonzentration im ganzen Körper verhindern. Der künstliche Hydroxylapatit-Knochenkern als Träger für die Arzneimittelabgabe erfordert gleichmäßig verteilte Verbindungsporen. Wenn der künstliche Hydroxylapatit-Knochenkern, gefüllt mit Medikamenten in Pulverform, in den Körper eingebracht wird, weil die Körperflüssigkeit bis zum künstlichen Knochenkern feucht ist, kann die Körperflüssigkeit unter der Wirkung der Kapillarkraft in den Kern gelangen, um die pulverförmigen Medikamente aufzulösen. Da es innerhalb und außerhalb des Zellkerns einen Gradienten der Arzneimittelkonzentration gibt, diffundiert die hochkonzentrierte Arzneimittellösung in die niedrige Konzentration, die Wirkstofflösung außerhalb des Zellkerns wird kontinuierlich absorbiert und die Arzneimittellösung innerhalb des Zellkerns wird kontinuierlich ausgeschieden, bis alle Medikamente freigesetzt werden. Diese Methode kann zur Behandlung von thorakolumbaler Tuberkulose, Kreuzbeingelenktuberkulose, femoraler Trochanter-Tuberkulose und anderen Fällen verwendet werden.3. Biologische Eigenschaften und Anwendung von Tricalciumphosphat-Keramiken
Die Zusammensetzung, Struktur und die physikalischen Eigenschaften von Tricalciumphosphat sind denen von Hydroxylapatit ähnlich, daher sind seine biologischen Eigenschaften wie Biokompatibilität und Biokompatibilität denen von Hydroxylapatit ebenfalls sehr ähnlich. Auf der Grundlage von Tierversuchen wurden auch klinische Anwendungen durchgeführt. Weil seine Löslichkeit größer ist als die von Hydroxylapatit, das heißt, sein Knochenersatz ist schneller. Daher besteht die erste Anwendung darin, einen porösen Körper zum Füllen des Knochendefekts oder als Schädel herzustellen. Nach der Implantation dringt der neue Knochen langsam in das Loch des Sinterkörpers ein und wird schließlich durch seinen eigenen Knochen ersetzt. Das heißt, Tricalciumphosphat kann das Wachstum neuer Knochen induzieren und kann von Stromazellen verschluckt werden und allmählich von der Implantationsstelle verschwinden. Zu Beginn des Abbauprozesses ist seine Festigkeit jedoch gering (niedriger als die von Metall und nicht abbaubaren Materialien). Wenn es vollständig durch seinen eigenen Knochen ersetzt wird, funktioniert es besser als Metall und nicht abbaubare Materialien. Vor Kurzem wurde TCP auf Metall Ti und TA als künstliche Knochenwurzel beschichtet. Der zentrale Teil besteht aus Titan und die Außenseite besteht aus TCP-Keramik und Polycarbonat. Darüber hinaus wird TCP-Pulver auch als Füllmaterial für Knochendefekte verwendet, die durch Parodontalerkrankungen verursacht werden.