生物活性
生物活性,在材料領域裡主要指能在材料與生物組織界面上誘發特殊生物、化學反應的特性,這種反應導致材料和生物組織間形成化學鍵合。在生物礦化過程中,主要指生物材料與活體骨產生化學鍵合的能力,是衡量生物材料的一個重要指標,可通過材料表面在人體模擬體液(simulated body fluid-SBF)中形成磷灰石的能力能夠反應材料在體內的生物活性,此評價材料生物活性方法的應用可以減少實驗所需動物數量,同時增加動物實驗的可持續時間 .
目錄
簡介
磷酸鈣生物活性材料主要包括磷酸鈣骨水泥和磷酸鈣陶瓷纖維兩類。前者是一種廣泛用於骨修補和固定關節的新型材料,國內研究抗壓強度已達60MPa以上。後者具有一定的機械強度和生物活性,可用於無機骨水泥的補強及製備有機與無機複合型植人材料。磷酸鈣纖維或晶須具有良好的生物活性和生物相容性,對人體無毒副作用,是生物陶瓷材料和有機高分子材料的理想增強材料。羥基磷灰石是目前研究最多的生物活性材料之一,作為最有代表性的生物活性陶瓷-羥基磷灰石[Ca10(P04)6(OH)2,簡稱HA] 。羥基磷灰石與脊椎動物骨和齒的主要無機成分相同,結構也非常相近,與動物體組織的相容性好,無毒副作用,界面活性優於各類醫用鈦合金、硅橡膠及植骨用碳素材料。可廣泛應用於生物硬組織的修復和替換材料,如口腔種植、牙槽脊增高、耳小骨替換、脊椎骨替換等多個方面。另外,在HA生物陶瓷中耳通氣引流管、頜面骨、鼻樑、假眼球以及填充用HA顆粒和抑制癌細胞用HA微晶粉方面也有廣泛的應用。 羥基磷灰石受到本身脆性高、抗折強度低的限制,因此在承重材料應用方面受到了限制。目前製備多孔陶瓷和複合材料是該材料的重要發展方向,製備塗層材料也是其重要分支之一。生物活性玻璃是一類能對機體組織進行修復、替代與再生、具有能使組織和材料之間形成鍵合作用的材料。生物活性玻璃(bioactiveglass,BAG)在1969年由Hench發現,由SiO2,Na2O,CaO和P2O5等基本成分組成的硅酸鹽玻璃。生物活性玻璃的降解產物能夠促進生長因子的生成、促進細胞的繁衍、增強成骨細胞的基因表達和骨組織的生長。是迄今為止唯一既能夠與骨組織成鍵結合,同時又能與軟組織相連接的人工生物材料。
評價
該概念是在 1969 年美國人 L.Hench 在研究生物玻璃時發現並提出,進而在生物陶瓷[1] 領域引入了生物活性概念,開創了新的研究領域。經過 30 多年來的發展,生物活性的概念在生物材料領域已建立了牢固的基礎,如β-磷酸三鈣可吸收生物陶瓷等,在體內可被降解吸收並為新生組織代替,具有誘出特殊生物反應的作用;羥基磷灰石由於是自然骨的主要無機成分,故植入體內不僅能傳導成骨,而且能與新骨形成骨鍵合,在肌肉、韌帶或皮下種植時,能與組織密合,無炎症或刺激反應。生物活材料具有的這些特殊的生物學性質,有利於人體組織的修復,是生物材料研究和發展的一個重要方向。
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什麼叫生物活性肽?