什么是生物活性玻璃？

生物活性玻璃（bioactiveglass，BAG）是一類能對肌體組織進行修復(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。生物活性玻璃的降解產(chǎn)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(jié)合，同時又能與軟組織相連接的人工生物材料。

生物活性玻璃在機體內(nèi)作用圖

生物活性玻璃的組成主要為：二氧化硅、氧化鈉、氧化鈣、五氧化二磷等。與傳統(tǒng)的鈉鈣硅體系玻璃相比，二氧化硅的含量低；氧化鈉、氧化鈣含量高；氧化鈣/五氧化二磷比例高三大特點。在制備工藝上，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。

生物活性玻璃的活性

生物活性玻璃之所以擁有活性，最主要的原因是生物活性玻璃器官或組織植入人體后與人體體液發(fā)生反應(yīng)，在表面生成碳酸羥基磷灰石結(jié)構(gòu)層，經(jīng)過一段時間的反應(yīng)，碳酸羥基磷灰石晶相支架層形成，它具有較大的表面積且表面帶有負電荷，適合吸附大量的生物分子，為組織提供了鍵合界面，因此羥基磷灰石晶相層成為新組織生長的基床。細胞在生物活性玻璃表面快速增殖與分化，最終與周同組織相融合。

生物活性玻璃的應(yīng)用

生物活性玻璃擁有很好的生物相容性和生物活性。應(yīng)用大致可以分為四類：（1）應(yīng)用于骨骼修復(fù)中；（2）在口腔治療中用作髓室穿孔的覆蓋修復(fù)材料和牙科植入材料；（3）應(yīng)用于創(chuàng)口愈合中；（4）添加在美容護膚高檔化妝品中。

生物活性玻璃在骨骼中應(yīng)用有以下優(yōu)點：（1）骨形成迅速，除骨引導(dǎo)作用以外，在顆粒內(nèi)部及其周圍也可見骨生成。（2）顆粒大小均勻，由于顆粒之間空隙和材料表面的大量微孔存在，為血管和組織的長人和緊密結(jié)合提供了良好條件。（3）操作性能良好，生物相容性好，有黏附性和局部止血作用。（4）X線阻射，便于術(shù)后檢查。（5）具有降解性，顆?？杀晃?，最終形成骨樣結(jié)構(gòu)。但是與人體骨相比生物活性玻璃的脆性大，抗彎性差，這也是生物活性玻璃在應(yīng)用方面的致命不足，嚴(yán)重限制了該材料的使用范圍。目前主要應(yīng)用在骨損傷修復(fù)和骨料填充等非承載部位。

生物活性玻璃在口腔治療中的應(yīng)用較多。美國生物公司開發(fā)的PerioGlas 粉劑是牙周炎的克星。他的填入可以使牙根和牙床再次緊密結(jié)合。含有生物玻璃粉末的牙膏，可以用于治療牙齒對冷熱過敏及牙周疾病。

在創(chuàng)口愈合中由于生物活性玻璃在體內(nèi)降解可刺激生長因子的生長，進而修復(fù)受損細胞和組織，并且還有消炎殺菌等作用。據(jù)了解BG已成功應(yīng)用于口腔潰瘍和燒傷的治療，并取得良好的效果。

隨著材料科學(xué)與生命科學(xué)的發(fā)展，仿生技術(shù)、納米技術(shù)、復(fù)合技術(shù)、3D打印技術(shù)必將廣泛應(yīng)用于人體植入材料的研究。由于生物活性玻璃具有高生物活性、生物相容性和化學(xué)穩(wěn)定性等特點，可以修復(fù)、替代或再生肌體組織，必將在醫(yī)療領(lǐng)域中得到更多應(yīng)用，為人類健康做出更多貢獻。