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神奇的等离子喷涂人造骨骼
  文章来源: 发布时间:2002-06-18 【字号: 小  中  大   

上海硅酸盐研究所助理研究员 梁 波 刘宣勇
对于世界上每一个人来说,无时无刻不处在运动之中,也就是说我们无时无刻不在用我们的手臂、腿、脚等部分来完成哪怕是及其微小的一个动作,而支配这种运动的基础就是我们的骨骼。推而广之,世界上大多数的动物,也是依靠自身神奇的骨骼结构来完成他们赖以生存的运动:狩猎,同时还要依靠它们尖厉的牙齿来完成食物的细化过程。很难想象,假若没有了骨骼和牙齿,人会变成什么样子。而我们那些可爱的狮、熊、虎、豹、大象、长颈鹿等等动物朋友,又会变成什么样子呢?哪怕我们的骨骼朋友稍稍出点毛病,也会使我们的日常生活增添不小甚至是很大的麻烦,如牙齿松动,就要影响进食;骨骼受伤,轻者卧床休息,重者需要截肢!
在我们迅猛发展的科技社会中,一方面,汽车等现代化的交通工具已经紧紧融解在我们的生活里,改变了我们的生活,但同时也给我们带来了一个日益严重的问题:车祸。车祸使许多健康人直接暴露在伤筋断骨甚至是截肢的危险之中,有时给他们的心灵造成难以弥合的创伤。另一方面,在和平的气氛中,战争的阴影总在世界各地盘桓,许多无辜的平民在战争中遭受到了诸如地雷、枪弹等带给他们的伤害,使他们失去了手臂和腿脚,丧失了生活的能力。
对那些遭受不幸的人来说,真的没有帮助他们的办法吗?不是的。许多科学家已经开始探讨研制各种人造骨骼,来植入患者的体中。有的研究成果已经开始应用到临床上,取得了令人诸目的效果。人造骨骼的优点是它可以替换已经毁坏的骨骼,使人真正的重新恢复心灵和身体的健康。
现在,一种崭新的人造骨骼制备方法逐步走入科学家的视野之中---羟基磷灰石等离子喷涂法。
简单的说,羟基磷灰石等离子喷涂,是在已有的金属复合材料表面,用高温等离子火焰喷涂上一层几十微米厚的羟基磷灰石。目前医学界公认的人造骨骼替代材料是金属钛的合金材料和羟基磷灰石材料。但它们各自存在着不可克服的缺陷,使众多的科学家为之苦恼:金属钛有强度和良好的韧性,很接近生物骨骼的要求,但植入人体或生物体后,往往难以产生理想的生物相容性,缺乏生物活性,只是简单的机械物理结合,使这种材料的应用受到很大的限制;羟基磷灰石是与骨骼成分一样的陶瓷材料,做成人造骨骼后,试验表明,植入生物体后虽然具有很好的生物相容性,但强度和韧性却很低,始终不能成为骨骼的理想的替代品,也极大的限制了它在医学领域的应用。而我所等离子喷涂组所开展的羟基磷灰石等离子喷涂法人造骨骼的研究,创造性的将两种最具有前途的生物材料揉合在一起。即保持了金属材料的强度和韧性,保持了羟基磷灰石的生物活性。该涂层克服了一般的的简单植入骨骼替代品的,常用的是金属合金或陶瓷涂层所带来的生物机体排异性,实现了良好的生物相容性,能够很好的为成骨细胞所接受。在生物材料的研究领域,向前迈了一大步。
从生物材料的研究结果来看,等离子喷涂法在生物活性材料领域的优势是不言而喻的。可以预测的是,在不久的将来,羟基磷灰石等离子喷涂人造骨骼会真正的造福于那些不幸的车祸或战争受害者。

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