5、陶瓷材料在骨修复与癌症治疗中的应用

陶瓷材料在骨修复与癌症治疗中的应用

1. 引言

骨骼对人体至关重要，它支撑着身体并保护着如大脑、肺和心脏等重要器官。人体骨骼由 206 块骨头组成，通过关节相互连接，使人能够进行广泛的运动。一旦骨头或关节出现问题，会立刻影响日常生活。在日本，骨关节炎和骨折是导致老年人卧床不起的第二大原因。为解决这一问题，人们有时会使用人工关节或骨头来替换患病或受损的骨骼。自 20 世纪 70 年代起，陶瓷材料开始在骨科和牙科领域得到应用，此前它们主要用于结构和电子材料。

癌症在 1981 年超过中风，成为日本人的主要死因。癌症的主要治疗方法是手术切除，但受影响器官的功能往往难以完全恢复。因此，开发能够精准靶向癌细胞，并使正常组织在治疗后再生的疗法十分必要。放疗、化疗、免疫疗法和热疗等都具有这样的潜力。化疗中的分子靶向药物近年来备受关注，它通过靶向参与癌细胞生长的特定分子来抑制癌症生长，但完全消除化疗药物的副作用仍是一项挑战。免疫疗法作为手术、放疗和化疗后的治疗方法也在研究中，但只有部分药物（如免疫检查点抑制剂）显示出治疗效果。而陶瓷材料在放疗和热疗中可以发挥重要作用。

2. 骨修复用陶瓷材料

骨修复用陶瓷材料根据骨组织的反应性可分为三类：生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷和可生物降解陶瓷。
- 生物惰性陶瓷 ：当生物惰性陶瓷植入骨组织时，会被纤维组织包裹。氧化铝（Al₂O₃）和氧化锆（ZrO₂）是典型的生物惰性陶瓷，它们具有出色的强度和耐磨性，但不能直接与骨组织结合。尽管陶瓷与骨组织界面形成的纤维组织很薄，且陶瓷可通过机械联锁固定在骨组织上，但它们仍不用于骨修复。不过，由于其优异的机械性能，这些陶瓷如今被用作牙科材料。
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