[科普中國]-生物活性玻璃

生物活性玻璃（bioactiveglass，BAG）是一類能對機(jī)體組織進(jìn)行修復(fù)、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。BAG在1969年由Hench發(fā)現(xiàn)，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(chǎn)物能夠促進(jìn)生長因子的生成、促進(jìn)細(xì)胞的繁衍、增強(qiáng)成骨細(xì)胞的基因表達(dá)和骨組織的生長。是迄今為止唯一既能夠與骨組織成鍵結(jié)合，同時(shí)又能與軟組織相連接的人工生物材料。

生物活性玻璃的組成生物活性玻璃的組成主要為：SiO2、Na2O、CaO、P2O5等。生物活性玻璃陶瓷是在生物活性玻璃的基礎(chǔ)上，控制晶化得到的多晶體。與傳統(tǒng)鈉鈣硅體系玻璃相比，具有三大組成特征：SiO2含量低；Na2O、CaO含量高；CaO / P2O5比例高。C、制備工藝：生物活性玻璃的制備工藝與傳統(tǒng)的玻璃制備工藝基本相同，包括稱重、混合、熔合、熔化、均勻化、玻璃形成等。玻璃陶瓷則還需在一定的熱處理制度下控制玻璃成核與晶粒生長。

生物活性玻璃的特性生物活性玻璃（bioactiveglass，BAG），它是由SiO2，Na2O，CaO和P2O5等基本成分組成的硅酸鹽玻璃。生物活性玻璃及玻璃陶瓷最顯著的特征是植入人體后，表面狀況隨時(shí)間而動(dòng)態(tài)變化，表面形成生物活性的碳酸羥基磷灰石(HCA)層，為組織提供了鍵合界面。多數(shù)生物活性玻璃是A類生物活性材料，既有骨生成性（osteoproductive），又有骨引導(dǎo)（osteoconductive）作用，與骨和軟組織都有良好的結(jié)合性，BAG被認(rèn)為是可應(yīng)用在修復(fù)領(lǐng)域的良好生物材料。此種修復(fù)性材料的用途不但極為廣泛，而且在眾多領(lǐng)域的專業(yè)性產(chǎn)品上有著無法替代的神奇功效，如肌膚護(hù)理、美白去皺、燒傷燙傷、口腔潰瘍、腸胃潰瘍、皮膚潰爛、殺滅真菌、骨骼修復(fù)、軟組織和骨組織的鍵合等，相信它的出現(xiàn)將為人類健康作出卓越貢獻(xiàn)。此外，BAG還具有快速的表面反應(yīng)；無定形二維結(jié)構(gòu)使強(qiáng)度及斷裂韌性低；彈性模量(30-35MPa)低，與皮質(zhì)骨接近；可切削生物玻璃具有良好的加工性能。

背景歷史上個(gè)世紀(jì)60年代，慘烈的越南戰(zhàn)場，由于美軍在戰(zhàn)爭中因受傷及熱帶雨林的惡劣環(huán)境造成士兵皮膚潰爛、骨骼受損而無法得到快速有效的治療，為此美國政府開始著手研制一種既能對皮膚軟組織受傷有效又能對骨組織受損修復(fù)的新型藥物，政府每年撥專項(xiàng)巨款用于開發(fā)研制，大批科研人員投入研發(fā)行列，可是直到越戰(zhàn)結(jié)束，這種新型藥物仍在研制中。但美方科學(xué)家堅(jiān)持研究，終于在1971年，由Hench首次提出生物活性概念，研制出目前世界上唯一“同時(shí)對軟組織與骨組織具有修復(fù)和鍵合作用的”生物活性材料——生物活性玻璃體。由于具有良好的生物相容性和生物活性，生物活性玻璃引起了相關(guān)業(yè)界的廣泛關(guān)注，生物活性玻璃材料作為醫(yī)療器械在牙科、骨科骨缺損修復(fù)以及軟組織損傷愈合臨床上在全世界范圍廣泛使用，在安全性和臨床有效性上已得到美國FDA、歐共體以及中國國家藥品監(jiān)督管理局的認(rèn)可作為骨缺損修復(fù)材料，生物活性玻璃已經(jīng)臨床使用十多年。

臨床應(yīng)用及產(chǎn)品1.45S5生物活性玻璃用于中耳小骨置換、頜骨缺損修復(fù)、牙周缺損修復(fù)、骨嵴維護(hù)植入體，不引起細(xì)胞損傷、無降解產(chǎn)物、無感染性。

2. Ceravital生物活性玻璃陶瓷用于中耳外科手術(shù)，是一種低鈉、鉀的生物活性玻璃陶瓷。

3.磷灰石-硅灰石活性玻璃－－A-WGC，用作脊椎假體、胸、額骨修復(fù)以及骨缺損修復(fù)，已成功應(yīng)用于數(shù)萬名患者。

4.可切削生物活性玻璃－MBGC]，主要用在頜面、脊椎、牙槽硬組織修復(fù)以及 口腔修復(fù)，其特點(diǎn)是優(yōu)良的可加工行及骨結(jié)合性。

PerioGlas（倍骼生）是由生物活性玻璃材料開發(fā)出的一種牙科口腔組織修復(fù)材料，用于牙種植中促進(jìn)骨組織生長、牙周炎的缺損修復(fù)、囊腫切除后的填充、上頜竇提升等。在全世界范圍臨床應(yīng)用已12多年。

NovaBone（固骼生）是由生物活性玻璃材料開發(fā)出的一種骨科組織修復(fù)材料，用于各種骨缺損、骨折的修復(fù)愈合，臨床應(yīng)用已5年。

Dermglas（肌膚生）是由生物活性玻璃材料開發(fā)出的一種既能促進(jìn)軟組織損傷創(chuàng)面愈合，又具有持續(xù)骨誘導(dǎo)性/傳導(dǎo)作用的產(chǎn)品，用于各種慢性自身修復(fù)困難的皮膚潰瘍、糜爛等傷口的愈合，如糖尿病足、下肢靜脈潰瘍、褥瘡、瘺管；各種創(chuàng)傷性骨折、骨不連、骨延遲愈合等效果顯著。

Camgna(蓋美拉)又稱鍶強(qiáng)化生物活性玻璃，是一種能與牙結(jié)構(gòu)發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)，易于同牙結(jié)構(gòu)粘著的組合物，既對牙骨組織又對軟組織具有良好鍵合功能的高科技生物活性材料。鍶強(qiáng)化生物活性玻璃由中國武漢大學(xué)與湖北頂盛生物工程有限公司共同研發(fā)，并獲得國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利證書，應(yīng)用于潔牙產(chǎn)品和骨科組織修復(fù)等領(lǐng)域。

COMBEST（康倍）又稱生物活性玻璃創(chuàng)面凝膠，兩種主要成分：生物活性玻璃和透明質(zhì)酸鈉。由上海諾幫生物科技有限公司研制的擁有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的一類新型復(fù)合生物活性材料。應(yīng)用于軟組織損傷愈合產(chǎn)品，用于各種皮膚潰瘍、糜爛等傷口的愈合，效果顯著。

NovaMin（諾華敏）是由生物活性玻璃材料開發(fā)出的一種口腔牙齒修復(fù)材料，用于牙科手術(shù)后的口腔修復(fù)，起到消炎止血，口腔潰瘍創(chuàng)面的愈合，封閉牙本質(zhì)小管，消除牙本質(zhì)過敏癥等，效果顯著。諾華敏系列健齒產(chǎn)品不含氟，具有抗敏防蛀、固齒美白、止血消炎、消除異味、愈合口腔潰瘍等療效，在美國被譽(yù)為牙膏工業(yè)的最新革命

ACTIMINS（生物活性礦物質(zhì)）是生物活性玻璃在純鉑金器皿中，經(jīng)過1900攝氏度的高溫兩次煅燒，提純出新一代生物活性玻璃，命名為“Actimins”。在治療牙齦炎、牙出血以及解除牙松動(dòng)癥狀等有顯著作用（專利號：2004100128976）。

擴(kuò)展閱讀1. 鄭昌瓊、裴覺民主編，生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)，四川大學(xué)內(nèi)部講義，2000

2. 吳增樹、李國光、王定國，生物材料毒理學(xué)及應(yīng)用，成都科技大學(xué)出版社，1988

3. 李玉寶主編，生物醫(yī)學(xué)材料，化學(xué)工業(yè)出版社，2003

4. 李玉寶主編，納米生物醫(yī)藥材料，化學(xué)工業(yè)出版社，2004

5. Buddy D.Ratner, Allan S.Hoffman, Frederick J. Schoen, Jack E.Lemons, Biomaterials Science, Academic Press, 1996

6.王迎軍編，《生物醫(yī)用陶瓷材料》，華南理工大學(xué)出版社

7. 崔福齋，馮慶玲編，《生物材料學(xué)(第2版)——材料科學(xué)與工程系列》，清華大學(xué)出版社

8．鍶強(qiáng)化生物活性玻璃

9．諾華敏Novamin生物活性玻璃健齒膏．諾華敏

10．中國專利查詢系統(tǒng)．國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局．

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

成艷 - 副教授 - 北京大學(xué)前沿交叉學(xué)科研究院