Η εφαρμογή των κεραμικών αλουμίνας στην ιατρική

Στην ιατρική, τα κεραμικά αλουμίνας χρησιμοποιούνται συχνότερα για την κατασκευή τεχνητών οστών, αρθρώσεων και δοντιών.Τα κεραμικά αλουμίνας έχουν εξαιρετική βιοσυμβατότητα, βιολογική αδράνεια, φυσικοχημική σταθερότητα, υψηλή σκληρότητα και υψηλή αντοχή στη φθορά, καθιστώντας τα ιδανικό υλικό για την παρασκευή τεχνητών οστών και αρθρώσεων. Έχει όμως τα ίδια μειονεκτήματα με άλλα κεραμικά υλικά, όπως υψηλή ευθραυστότητα, χαμηλή αντοχή σε θραύση, υψηλή δυσκολία στην τεχνολογία κατεργασίας και πολύπλοκη διαδικασία, οπότε απαιτείται περαιτέρω έρευνα και εφαρμογή.

Ο υδροξυαπατίτης έχει καλή βιοσυμβατότητα και βιοδραστικότητα και το εξαιρετικό αποτέλεσμα της οστικής αγωγιμότητας έχει επαληθευτεί από πολλά ερευνητικά αποτελέσματα. Είναι σήμερα το πιο υποσχόμενο κεραμικό τεχνητό οστικό υλικό. Ωστόσο, ο καθαρός υδροξυαπατίτης έχει φτωχές μηχανικές ιδιότητες και είναι δύσκολο να χρησιμοποιηθεί ως υλικό υποκατάστασης του οστού που φέρει φορτίο. Το κεραμικό υλικό τεχνητού οστού υδροξυαπατίτη αλουμίνας που πυροσυσσωματώνεται με τη χρήση τεχνολογίας πλάσματος εκκένωσης αναμένεται να γίνει ένα ιδανικό υλικό οστού που φέρει φορτίο με την εισαγωγή της φάσης ενίσχυσης της διασποράς Al2O3 για τη βελτίωση των μηχανικών ιδιοτήτων του υλικού. Αυτό όχι μόνο διατηρεί τη βιολογική δραστηριότητα του υδροξυαπατίτη αλλά βελτιώνει και τις μηχανικές ιδιότητες του υλικού.

Το κεραμικό υλικό υδροξυαπατίτη από αλουμίνα έχει μεγάλο αριθμό εφαρμογών στον τομέα της αποκατάστασης των ανθρώπινων οστών. Στην κλινική ορθοπεδική χειρουργική, τα οστικά ελαττώματα συχνά απαιτούν μεγάλη ποσότητα υλικών επιδιόρθωσης. Επί του παρόντος, τα κοινά υλικά επιδιόρθωσης περιλαμβάνουν αυτοφυή οστά, αλλογενή οστά και τεχνητά συνθετικά υλικά. Αν και η αυτόλογη μεταμόσχευση οστού δεν έχει ανοσολογική απόρριψη και καλά αποτελέσματα, η επιλογή των υλικών της είναι περιορισμένη- η αλλογενής μεταμόσχευση οστού είναι επιρρεπής σε ανοσολογική απόρριψη και έχει φτωχά αποτελέσματα επιδιόρθωσης- τα τεχνητά συνθετικά υλικά, τα οποία είναι βασικά βιοδιασπώμενα υλικά, δεν μπορούν να επιδιορθώσουν την περιοχή του ελαττώματος. Ως εκ τούτου, η αναζήτηση βιοϋλικών με καλές φυσικοχημικές και βιολογικές ιδιότητες ως υλικά οστικής μεταμόσχευσης έχει γίνει ένα ερευνητικό hotspot. το κεραμικό υλικό υδροξυαπατίτη αλουμίνας τεχνητού οστού έχει λύσει αυτά τα προβλήματα. Έχει σταθερές φυσικοχημικές ιδιότητες και η σκληρότητα, η αντοχή σε κάμψη και η αντοχή σε θραύση είναι κοντά στο ανθρώπινο οστό. Επιπλέον, η συμβατική απολύμανση δεν θα αλλάξει τα βιολογικά χαρακτηριστικά του.