生物陶瓷材料主要是指基于特定生物或者生理功能，可以直接用于人體或者與人體直接相關(guān)的生物、醫(yī)用以及生物化學(xué)的陶瓷材料。生物陶瓷材料具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)、良好的生物相容性、以及多種理化和生化功能，被廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)藥、硬組織修復(fù)和骨組織工程支架材料等領(lǐng)域。
生物陶瓷發(fā)展歷程
陶瓷作為生物醫(yī)學(xué)材料始于18世紀(jì)初。
1808年初成功制成了用于鑲牙的陶齒；
1871年，人們首次合成出羥基磷灰石 ,但是由于技術(shù)的限制，直至一個世紀(jì)以后才有羥基磷灰石生物陶瓷的成功應(yīng)用報道。
1894年，H.Dreeman報道使用熟石膏作為骨替換材料；
1926年Bassett用X-射線衍射分析發(fā)現(xiàn)骨和牙的礦物質(zhì)與羥基磷灰石的X射線譜相似。
1928年，Leriche和Policard開始研究和應(yīng)用磷酸鈣作為骨替換材料；
1930年，Naray-Szabo和Mehmel獨立地應(yīng)用X-ray衍射分析確定了氟磷灰石的結(jié)構(gòu)。
1963年在生物陶瓷發(fā)展史上也是重要的一年，該年Smith報告發(fā)展了一種陶瓷骨替代材料。
1969年美國Florida大學(xué)的Hench教授發(fā)明了生物玻璃，當(dāng)把這種玻璃材料植入生物體內(nèi)作為骨骼和牙齒的替代物時，發(fā)現(xiàn)有些材料中的組織可以和生物體內(nèi)的組分互相交換或者反應(yīng)，最終形成與生物體本身相容的性質(zhì)，構(gòu)成新生骨骼和牙齒的一部分，這種將無機材料與生物醫(yī)學(xué)相聯(lián)系的開創(chuàng)性研究成果，很快得到了各國學(xué)者的高度重視。
1970年法國的Boutin用單一氧化鋁陶瓷澆制成人工股關(guān)節(jié)，開創(chuàng)了陶瓷用作人工骨、人工關(guān)節(jié)的先例；
1971年西德人開發(fā)了與骨、牙的無機組成相近的磷酸三鈣，動物實驗證實磷酸三鈣多孔體是優(yōu)良的骨置換材料。
1974年前后，日本的青木秀希和美國的Jarcho相繼發(fā)明了與人體骨、牙的無機組成極為相似的羥基磷灰石材料，這種材料具有與自體骨相仿的生物生容性和骨結(jié)合性，是當(dāng)前世界公認(rèn)的、理想的人工骨材料，已在臨床很多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。
生物陶瓷種類
1. 生物吸收性陶瓷
2. 生物活性陶瓷
3. 生物惰性陶瓷
氮化硅生物陶瓷材料（圖源：SINTX）
3D打印生物陶瓷
3D打印生物陶瓷應(yīng)用
1. 口腔醫(yī)學(xué)
主要應(yīng)用于口腔內(nèi)牙齒或牙冠修復(fù)體、口腔內(nèi)種植體及口腔內(nèi)矯正體。運用3D打印生物陶瓷材料原位打印的口腔內(nèi)模型，能夠避免細(xì)菌感染，解決無法完全填充缺損區(qū)的問題，而且應(yīng)用于齒類的支架，精度可以達(dá)到微米級。
3D打印ZrO2陶瓷牙
（圖源：龔家寶等，《3D打印技術(shù)在生物醫(yī)用陶瓷硬組織領(lǐng)域的研究進(jìn)展》）
2. 組織再生
3D打印生物陶瓷技術(shù)促進(jìn)組織再生，途徑分為兩種：
一是利用3D打印生物陶瓷支架收集宿主干細(xì)胞，在植入人體后，宿主干細(xì)胞分化變?yōu)槌墒旒?xì)胞，重新填充可降解支架，最終通過沉積形式產(chǎn)生新的細(xì)胞外基質(zhì)；
3. 骨修復(fù)
骨科生物陶瓷材料（圖源：Ceramtec）
4. 藥物緩釋載體
總結(jié)