生物医用陶瓷材料又称生物医用无机非金属材料,包括陶瓷、玻璃、碳素等无机非金属材料。此类材料化学性能稳定,具有良好的生物相容性。一般来说,生物陶瓷主要包括惰性生物陶瓷、活性生物陶瓷和功能活性生物陶瓷三类。


  惰性生物陶瓷,指在生物体内不发生或发生极小反应的材料,如Al2O3,ZrO2,C等。应用于临床的为高密度、高纯度的Al2O3陶瓷,它有良好的生物相容性、优良的耐磨性、化学稳定性、高的机械强度。当Al2O3陶瓷的平均晶粒<4&mu;m;:纯度超过99.7%时,其抗弯强度可达500MPa,因此能用于牙根、颌骨、髋关节及其他关节和骨的修复和置换。


  特种碳材料也在临床应用中获得相当的成功,它具有良好的生物相容性,特别是抗凝血性能显著,模量低,摩擦系数小,韧性好,因此耐磨和抗疲劳。在临床中广泛应用于心血管外科,如心脏瓣膜、缝线、起搏器电极等。其他惰性材料如ZrO2、SiC等也在逐渐被开发为生物材料。


  功能活性生物陶瓷,模拟性生物陶瓷材料和带有治疗功能的生物陶瓷复合材料。现在,功能活性生物陶瓷的研究还处于探索阶段,很少有I临床应用报道,但其应用前景是很光明的。
不同种类的生物陶瓷的物理、化学和生物性能差别很大,在医学领域中的用途也不同。临床应用中,生物陶瓷存在的主要问题是拉伸强度、扭转强度和韧性较差。化铝、氧化锆等生物惰性陶瓷耐压、耐磨和化学稳定性比金属、有机材料都好,但其脆性的问题没有得到解决。生物活性陶瓷的强度则很难满足人体较大承力部位的需要。


  生物医用陶瓷材料的研究作为一个多学科交叉领域,伴随着材料科学、生物学、医学、纳米技术的突破性进展,在近十几年中得到了迅猛的发展。特别是随着组织工程研究和人们对材料与组织及细胞相互作用认识的不断深入,对生物医用陶瓷材料的性能和功能的要求更高、更加多样化,而材料的设计理念和制备技术的不断创新使得相关材料的应用范围或应用前景得到进一步拓展。从用于制作人工关节或口腔种植体的生物惰性陶瓷,到能够与组织发生化学键合的生物活性材料,进而向具有基因激活、组织诱导功能、承载细胞的组织工程支架材料,以及具有药物缓释与靶向控释功能的载体材料发展。纳米技术与仿生技术的运用则使得生物医用陶瓷材料的研究深入到分子水平。