1、口腔材料学口腔材料学安徽医科大学口腔医学院安徽医科大学口腔医学院口腔修复学教研室口腔修复学教研室1.2.第一第一节节概述概述地位地位发发展史展史学科教育学科教育分分类类重要性重要性内容要求内容要求发发展方向展方向标标准化准化3.4.口腔生物材料学的知口腔生物材料学的知识识体系体系口腔生物材料学口腔生物材料学医用生物材料学医用生物材料学生物材料学生物材料学临床医学材料学材料学物理学化学工程技术 生物医学口腔医学口口 腔腔 理理 工工 学学5.6.7.8.五五 口腔材料学学科教育口腔材料学学科教育1.口腔医学口腔医学专专科科2.口腔医学本科(五、七年制)口腔医学本科(五、七年制)3.研究生(研究生
2、(硕硕士、博士)士、博士)4.博士后博士后9.10.七七口腔材料的分口腔材料的分类类(一)按材料性(一)按材料性质质分分类类(二)按材料与口腔(二)按材料与口腔组织组织的接的接触方式分触方式分类类(三)按材料的(三)按材料的应应用部位分用部位分类类(四)按材料用途分(四)按材料用途分类类11.(一)按材料性(一)按材料性质质分分类类1.有机高分子材料有机高分子材料2.无机非金属材料无机非金属材料3.金属材料金属材料12.(二)按材料的(二)按材料的应应用部位分用部位分类类 1.非植入人体的材料非植入人体的材料(义齿义齿修复体、粘接体等)修复体、粘接体等)2.植入人体的材料植入人体的材料(骨牙缺
3、(骨牙缺损损修复体、牙体、根管充填体等)修复体、牙体、根管充填体等)13.(三)按材料与口腔(三)按材料与口腔组织组织的接触方式分的接触方式分类类1.1.直接、直接、长长期与口腔期与口腔组织组织接触的材料接触的材料(义齿义齿义齿义齿基托和冠基托和冠基托和冠基托和冠桥桥桥桥修复材料等修复材料等修复材料等修复材料等)2.直接、直接、暂时暂时与口腔与口腔组织组织接触的材料接触的材料(印模和蜡型材料等)印模和蜡型材料等)印模和蜡型材料等)印模和蜡型材料等)3.间间接与口腔接与口腔组织组织接触的材料接触的材料(模型和包埋材料等)(模型和包埋材料等)(模型和包埋材料等)(模型和包埋材料等)14.(四)按材
4、料用途分(四)按材料用途分类类1.1.印模材料印模材料印模材料印模材料5.5.粘接材料粘接材料粘接材料粘接材料2.2.模型材料模型材料模型材料模型材料6.6.种植材料种植材料种植材料种植材料3.3.义齿义齿义齿义齿材料材料材料材料7.7.齿齿齿齿科科科科预预预预防保健材料防保健材料防保健材料防保健材料4.4.充填材料充填材料充填材料充填材料8.8.其他其他其他其他15.八八 口腔材料的口腔材料的标标准和准和标标准化准化组织组织材料材料标标准准评评价特定的口腔材料性能的技价特定的口腔材料性能的技术术文件文件 材料生材料生材料生材料生产产产产材料材料材料材料标标标标准准准准临临临临床床床床应应应应
5、用用用用16.口腔材料的口腔材料的标标准化准化组织组织11国国国国际际际际牙科牙科牙科牙科联联联联盟盟盟盟(FDI)(FDI)22国国国国际标际标际标际标准化准化准化准化组织组织组织组织(ISO):ISO/TC106-dentistry(ISO):ISO/TC106-dentistry:8484个个个个 国家的国家的国家的国家的标标标标准化准化准化准化组织组组织组组织组组织组成成成成33中国口腔材料和器械中国口腔材料和器械中国口腔材料和器械中国口腔材料和器械设备标设备标设备标设备标准化技准化技准化技准化技术术术术委委委委员员员员会会会会(TC99)(TC99)4美国牙科材料美国牙科材料标标准准
6、(ADA)55其他国家:英国其他国家:英国其他国家:英国其他国家:英国(BSI)BSI)、法国、法国、法国、法国(NF)NF)、日本、日本、日本、日本(JIS)JIS)、德德德德 国国国国(DIN)DIN)DIN)DIN)、澳大利、澳大利、澳大利、澳大利亚亚亚亚(SSA)SSA)SSA)SSA)、北欧、北欧、北欧、北欧(NIOM)NIOM)NIOM)NIOM)等等等等17.九九关于口腔材料的研究关于口腔材料的研究问题问题(一一)宏宏观观研究研究1.口腔材料的研究口腔材料的研究发发展展战战略与略与对对策策2.口腔材料的口腔材料的现现代概念与生物医学基代概念与生物医学基础础3.口腔材料的生物相容性
7、与活性口腔材料的生物相容性与活性评评价价4.口腔材料的性能口腔材料的性能检测检测与与标标准化准化5.口腔材料及制品的开口腔材料及制品的开发发与与产业产业化化18.(二二)总总体体设计设计研究研究1.口腔材料本体相口腔材料本体相态态与与组组合的合的设计设计研究研究2.口腔材料界面口腔材料界面组组成与成与结结构的构的设计设计研究研究3.口腔材料表面修口腔材料表面修饰饰与与组组装的装的设计设计研究研究19.(三三)综综合性研究合性研究1.口腔梯度功能材料的研究口腔梯度功能材料的研究2.口腔生物口腔生物电电活性及磁性材料的研究活性及磁性材料的研究3.口腔口腔纳纳米材料的研究米材料的研究4.口腔粘接材料
8、的研究口腔粘接材料的研究5.口腔种植材料的研究口腔种植材料的研究6.口腔功能修复与重建材料的研究口腔功能修复与重建材料的研究20.7.口腔整形美容材料的研究口腔整形美容材料的研究8.口腔口腔预预防保健材料的研究防保健材料的研究9.口腔口腔组织组织工程支架材料的研究工程支架材料的研究10.口腔消毒口腔消毒灭灭菌材料的研究菌材料的研究11.口腔智能材料的研究口腔智能材料的研究21.(四四)具体具体应应用研究用研究1.口腔防口腔防龋龋材料的研究材料的研究2.口腔脱敏材料的研究口腔脱敏材料的研究3.口腔口腔银银汞合金及复合材料的研究汞合金及复合材料的研究4.口腔充填复合口腔充填复合树树脂修复材料的研究
9、脂修复材料的研究5.口腔玻璃离子体水口腔玻璃离子体水门门汀的研究汀的研究22.6.口腔根管充填材料的研究口腔根管充填材料的研究7.口腔牙周治口腔牙周治疗疗与修复材料的研究与修复材料的研究8.口腔印模材料的研究口腔印模材料的研究9.口腔模型材料的研究口腔模型材料的研究10.口腔口腔义齿义齿基托材料的研究基托材料的研究23.11.口腔烤瓷冠口腔烤瓷冠桥桥修复材料的研究修复材料的研究12.口腔陶瓷全冠修复材料的研究口腔陶瓷全冠修复材料的研究13.口腔口腔铸铸造合金修复材料的研究造合金修复材料的研究14.口腔口腔铸铸造陶瓷修复材料的研究造陶瓷修复材料的研究15.口腔口腔铸铸造包埋材料的研究造包埋材料的
10、研究24.16.口腔种植牙修复材料的研究口腔种植牙修复材料的研究17.口腔骨缺口腔骨缺损损修复材料的研究修复材料的研究18.口腔口腔赝赝复材料的研究复材料的研究19.口腔骨固定材料的研究口腔骨固定材料的研究20.口腔正畸口腔正畸矫矫治材料及附件的研究治材料及附件的研究21.口腔保健材料的研究口腔保健材料的研究25.第二第二节节材料的性能材料的性能一一 物理性能物理性能二二 机械性能机械性能三三 化学性能化学性能四四 生物性能生物性能26.27.28.29.人牙及常用口腔材料的人牙及常用口腔材料的线胀线胀系数系数(10-6k-1)材料材料线胀线胀系数系数材料材料线胀线胀系数系数牙牙冠(牙釉冠(牙
11、釉质质)11.4陶瓷陶瓷414牙牙根(牙本根(牙本质质)8.3长长石石质质6.47.8玻璃离子水玻璃离子水门门汀汀10.211.4体瓷体瓷不透明瓷不透明瓷12.416.2牙本牙本质质8.3硅橡胶印模材硅橡胶印模材109210金合金金合金1215.5嵌体蜡嵌体蜡2601000银银汞合金汞合金2228复合复合树树脂脂1450钛钛合金合金12.4氧化氧化锌锌水水门门汀汀35钴铬钴铬合金合金14.1-14.7丙丙烯烯酸酸树树脂脂7010030.体体胀胀系数系数cubicexpansioncoefficientVdV(VdT)式中:式中:V温度温度为为T时时的体的体胀胀系数系数(K-1)V温度温度为为T
12、时时式式样样的体的体积积(mm3)dV物体体物体体积积的改的改变变dT温度的温度的变变化化31.(三三)热导热导率率thermalconductivity=面面积热积热流量流量/温度梯度温度梯度式中式中:热导热导率率单单位:瓦位:瓦(特特)每米开每米开(尔尔文文),W/(mK)面面积热积热流量流量=热热流量流量/面面积积,瓦瓦(特特)每平方米,每平方米,W/m-2热热流量:流量:单单位位时间时间内通内通过过一个面的一个面的热热量,量,瓦瓦(特特),W意意义义:增加温度感:增加温度感觉觉和避免刺激和避免刺激32.(四)流(四)流电电性性 galvanism galvanism在口腔在口腔环环境中
13、存在异种金属修复体相接境中存在异种金属修复体相接触触时时,由于不同金属之,由于不同金属之间间的的电电位不同,将位不同,将会出会出现电现电位差,位差,导导致微致微电电流流产产生。生。-Zn Cu +H2SO4原原电电池工作原理示意池工作原理示意图图33.金冠和金冠和铝铝冠伽尼冠伽尼电电流流产产生示意生示意图图唾液唾液铝铝冠冠金冠金冠34.(五)表面(五)表面张张力力surfaceforce表面表面张张力(表面能):力(表面能):扩张扩张表面表面单单位所需要的力位所需要的力 单单位:位:每米牛每米牛(N/m)(N/m))()(J.mJ.m-2 2)润润 湿湿 性:性:液体在固体表面液体在固体表面扩
14、扩散的散的趋势趋势,为为液体液体 对对固体的固体的润润湿性,用接触角(湿性,用接触角()表)表 示其大小。示其大小。接接 触触 角:角:液体与气体表面接触作切液体与气体表面接触作切线线与固、液与固、液 界面之界面之间间的的夹夹角。角。35.三种表面三种表面张张力与接触角的关系:力与接触角的关系:rSV=rSL+rLVcos式中:式中:rSV固固-气的表面气的表面张张力力rSL固固-液的表面液的表面张张力力rLV液液-气的表面气的表面张张力力液体在固体表面液体在固体表面的接触角的接触角 rSV rSVrSLrSLrLVrLV液相液相液相液相固相固相固相固相36.0固体被液体完全固体被液体完全润润
15、湿湿90液体的液体的润润湿性良好湿性良好90液体的液体的润润湿性差湿性差180液体完全不液体完全不润润湿湿 37.38.(六六)色彩性色彩性色彩的三个特性:色彩的三个特性:色色调调hue hue:指指颜颜色的名称色的名称 彩度彩度chroma(chroma(饱饱和度和度):):指指颜颜色的色的纯纯度度明度明度value(value(明亮度明亮度):):物体物体对对光的光的反射性反射性(非彩色只有明度的区(非彩色只有明度的区别别)39.几种常用的描述几种常用的描述颜颜色方法色方法(1)(1)肉眼肉眼观观察察(2)(2)色卡、色片、比色板比色色卡、色片、比色板比色(3)(3)光光谱谱、光、光电测电
16、测定定 (4)CIE (4)CIE标标准色度系准色度系测测定定 40.二二 机械性能机械性能(材料力学的相关概念)(材料力学的相关概念)(一一)应应力力 (五五)硬度硬度(二二)应变应变 (六六)粘粘弹弹性性(三三)材料的基本材料的基本变变形形(七七)应应力集中、裂隙力集中、裂隙扩扩展、展、热应热应力力(四四)冲冲击击强强度度 (八八)疲疲劳劳41.(一)应力 stress内力内力:在外力作用下,物体内部各在外力作用下,物体内部各质质点之点之间间相互相互作用力的改作用力的改变变量。量。应应力:力:单单位面位面积积所受的内力所受的内力=F/S式中:式中:F:外力(:外力(N)S:受力面:受力面积
17、积(mm2):应应力力(MPa)42.FF yF x正应力剪应力构件构件43.应应力的形式:力的形式:拉拉应应力:力:(tensilestress)外力外力为为拉力拉力压应压应力力:(compressivestress)外力外力为压为压力力切切应应力:力:(shearstress)外力外力为为剪切力剪切力(旋旋转应转应力、力、综综合合应应力力)FFFFFF44.(二)应变 strain应变应变:描述材料在外力作用下形状描述材料在外力作用下形状变变化的量化的量线应变线应变:=L/Lo:应变应变L:长长度增量度增量Lo:指定参考状况:指定参考状况下的下的长长度度(mm)角角应变应变:45.(三)、
18、材料的基本(三)、材料的基本变变形形1.拉伸和压缩2.剪切3.弯曲4.扭转46.1.拉伸和拉伸和压缩压缩直杆两端有一对作用线与杆轴重合,大小相等,方向相反的力压缩拉伸47.应应力力-应变应变曲曲线线stress-straincurvesP正比例极限正比例极限E弹弹性极限性极限Y上屈服点上屈服点Y下屈服点下屈服点A极限极限强强度度C断裂断裂强强度度应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC48.几个几个应变应变点及相点及相应应的的应应力含力含义义1.比例极限比例极限:P点所点所对应对应的的应应力力值值(P),意意义义是当材料是当材料应应力不超力不超过过P时时,其其应应力与力与应
19、变应变呈呈线线性性变变化化 应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC49.2.弹弹性极限性极限:E点所点所对应对应的的应应力力值值,是材,是材料不料不发发生永久形生永久形变变所能承受的最大所能承受的最大应应力,力,去除去除应应力后,材料的形力后,材料的形变变可以恢复(可以恢复(弹弹性性阶阶段)。段)。应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC50.弹弹性模量性模量 是量度材料是量度材料刚刚性的量,即性的量,即弹弹性性 状状态态下下应应力与力与应变应变的比的比值值。材料材料弹弹性模量性模量(GPa)材料材料弹弹性模量(性模量(GPa)牙本牙本质质1218.6
20、玻璃离子水玻璃离子水门门汀汀2601000牙釉牙釉质质46130聚硫橡胶印模材料聚硫橡胶印模材料(0.0132.80)*10*10-3 3银银汞合金汞合金2228硅橡胶印模材料硅橡胶印模材料(0.0882.80)*10*10-3-3金合金金合金72.2108钴铬钴铬合金合金125218复合复合树树脂脂1450镍铬镍铬合金合金145203无填料丙无填料丙烯烯酸酸树树脂脂1.92.8长长石石质质陶瓷陶瓷6070磷酸磷酸锌锌水水门门汀汀13.722.4义齿义齿基托材料基托材料1.062.94氧化氧化锌锌丁香油水丁香油水门门汀汀145051.3.3.屈服屈服强强度度:Y点所点所对应对应的的应应力力值值
21、(Y),从从Y点开始材料表点开始材料表现现出塑性,卸出塑性,卸载载后后应变应变不能恢复(永久形不能恢复(永久形变变)在在YY阶阶段,段,应应力力虽虽然保持不然保持不变变,应应变变仍在增加仍在增加应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC52.4.极限极限强强度:度:在材料断裂在材料断裂过过程中程中产产生的最生的最大大应应力力值值(A),是材料在被破坏前所),是材料在被破坏前所能承受的最大能承受的最大应应力力力的性力的性质质极限极限强强度度拉拉应应力力拉伸拉伸强强度度压应压应力力压缩压缩强强度度切切应应力力剪切剪切强强度度弯弯应应力力弯曲弯曲强强度度应变应变应应力力0PEYYA
22、C应变应变应应力力0PEYYAC53.5.5.断裂断裂强强度:度:材料在持材料在持续应续应力的力的作用下直至断裂作用下直至断裂时时的的强强度,即度,即曲曲线线的的C C点点应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC54.6.6.延伸率:延伸率:材料在拉力作用下,所能材料在拉力作用下,所能经经受的最受的最 大拉大拉应变应变 S S=(A AE E)100%100%式中:式中:s s 延伸率,延伸率,A A 极限极限强强度度时时的的 应变值应变值,E E 弹弹性极限的性极限的应变值应变值。意意义义:延伸率是材料延性和展性的延伸率是材料延性和展性的标标志志 延伸率延伸率5%:5%:
23、脆性材料脆性材料(如陶瓷如陶瓷)压应压应力拉力拉应应力力 延伸率延伸率5%:5%:延展性材料延展性材料(如金合金如金合金)55.7.7.回回弹弹性和性和韧韧性:性:回回弹弹性表明使材料出性表明使材料出现现永久永久应变单应变单位体位体积积所需要的能所需要的能量,由量,由应应力力应变应变曲曲线弹线弹性区的面性区的面积积表示表示 韧韧性是材料抵抗开裂的能力,即防止裂性是材料抵抗开裂的能力,即防止裂缝缝穿穿过过材材料的断面料的断面转转移或移或传传播从而引起破坏的能力,播从而引起破坏的能力,韧韧性性表明使材料断裂表明使材料断裂单单位体位体积积所需的能量,由所需的能量,由应应力力应应变变曲曲线弹线弹性区及
24、塑性区的面性区及塑性区的面积积表示表示应应力力应变应变应应力力应变应变回回弹弹性相同的材料,屈服性相同的材料,屈服强强度可以不同,度可以不同,韧韧性性也可不同也可不同56.2.剪切剪切杆在垂直于杆轴方向的横向力的作用下,杆的两相邻横截面将发生相对的错动,这种变形称为剪切变形。PP57.剪切应力:剪切强度:剪切变形的特点:形状歪斜58.3.弯曲弯曲直杆受垂直于轴向的外力或力偶矩矢垂直于轴线的力偶的作用,使杆的任意两截面围绕垂直于杆轴线的的轴做相对的转动,同时轴线弯成曲线。梁59.00剪切力:弯矩;弯曲正应力:60.挠挠曲曲强强度和度和挠挠度度 挠挠曲曲强强度(度(flexure/bendings
25、trength):):反反应应材料在持材料在持续续受力后弯曲直至断裂受力后弯曲直至断裂时时的的强强度度挠挠度度(deflection):):物体承受其比例极限内的物体承受其比例极限内的应应力反复作用所力反复作用所发发生的疲生的疲劳劳性弯曲形性弯曲形变变 韧韧性指性指标标:基托:基托 61.4.扭转当杆件两横截面上,作用着一对大小相等,方向相反的力偶时,杆件发生扭转;受到扭转后,杆件的两横截面会发生围绕杆件的轴线的相对转动62.0大扭矩:(外力偶:功率、转速)扭转的应力:一般为剪应力63.(四)冲(四)冲击击强强度度 冲冲击击强强度(度(impactstrength):):指材料指材料抵抗冲抵抗
26、冲击击破坏的能力破坏的能力K=Eb/B(w-a)式中式中:K冲冲击击强强度度Eb断裂断裂过过程吸收的能量程吸收的能量B式式样样的的宽宽度度w式式样样的厚度的厚度a式式样样缺口的深度缺口的深度考察材料的脆性和考察材料的脆性和韧韧性性64.(五五)硬度硬度 硬度(硬度(hardness):固体材料抵抗固体材料抵抗弹弹性性变变形、形、塑性塑性变变形或破坏的能力(局部)形或破坏的能力(局部)布氏硬度布氏硬度静静负负荷荷试验试验洛氏硬度洛氏硬度魏氏硬度魏氏硬度努普硬度努普硬度动负动负荷荷试验试验肖氏硬度肖氏硬度负负荷荷65.应变应变应应力力0PEYYAC应变应变应应力力0PEYYAC弹性变形阶段塑性变形
27、阶段比例极限弹性极限屈服强度极限强度断裂强度回弹性韧性66.刚刚性性韧韧性性弹性模量挠挠曲曲强强度度挠挠挠挠度度度度冲冲击击强强度度67.(六)、粘(六)、粘弹弹性(粘性(粘弹弹性体)性体)弹性体粘性体粘弹体 许多生物流体和固体组织器官68.1.应力松弛试件在固定温度下受力,应变保持不变的情况下,而应力随时间的延长而降低,这种现象称为应力松弛t弹性体部分松弛 完全松弛G69.2.弹弹性滞后性滞后应力应变曲线在应力增加时的上升曲线与应力下降时的下降曲线(恢复曲线)不重合,在恢复阶段虽应力同上升阶段相同,但其应变大于上升阶段70.3.蠕蠕变变物体在定应力的作用下,应变随时间不断增加的现象t弹性应变
28、粘性应变延迟应变71.(七)(七)应应力集中、裂隙力集中、裂隙扩扩展、展、热应热应力力应力集中:在材料截面处,有应力骤然增大的现象。常发生在材料的孔、裂纹、螺纹等处。当应力集中到一定程度可产生裂纹而破坏裂纹扩展72.无裂无裂缝应缝应力分布示意力分布示意图图有裂有裂缝应缝应力分布示意力分布示意图图73.热应热应力力温度温度变变化化产产生的生的应应力形成力形成裂裂纹纹及及扩扩展展(口腔(口腔环环境的温度境的温度变变化化不同不同质质的修复材料的修复材料)热热冷冷74.(八)(八)疲疲劳劳疲劳是材料在循环应力的作用下发生的破坏疲劳强度:发生部位:应力集中或强度较低部位(缺陷处)发生过程:裂纹的产生和扩
29、展75.三三 化学性能化学性能(一)腐(一)腐蚀蚀和和变变色色(二)(二)扩扩散和吸附散和吸附(三)老化(三)老化(四)化学性粘接(四)化学性粘接76.(一)腐(一)腐蚀蚀和和变变色色变变色色 腐腐蚀蚀开始开始发发生的生的阶阶段,修复体表面段,修复体表面 变变色或失去光色或失去光泽泽腐腐蚀蚀 材料由于周材料由于周围环围环境的生物和化学侵境的生物和化学侵 四四 蚀蚀而造成的破坏或而造成的破坏或变质变质77.均匀腐均匀腐蚀蚀:局部腐局部腐蚀蚀:腐:腐蚀蚀只只发发生在材生在材 料表面料表面腐腐蚀蚀的形的形态态腐腐蚀蚀的的类类型型湿湿 腐腐 蚀蚀:有水存在:有水存在干干 腐腐 蚀蚀:无水存在:无水存在
30、物物质质受外界生物受外界生物化学作用,迅速化学作用,迅速 产产生全面腐生全面腐蚀蚀78.局部腐局部腐蚀蚀的的类类型型1.孔孔蚀蚀:表面小孔状局部腐:表面小孔状局部腐蚀蚀2.缝缝隙腐隙腐蚀蚀:发发生在材料的生在材料的缝缝隙内,隙隙内,隙缝缝内外离子或气体内外离子或气体浓浓度差度差别别造成造成3.晶晶间间腐腐蚀蚀:发发生于金属晶粒生于金属晶粒边边界附近,界附近,金属金属热处热处理或冷加工不当造成理或冷加工不当造成79.4.磨磨损损腐腐蚀蚀:金属表面同:金属表面同时时受流体的磨受流体的磨损损和腐和腐蚀蚀作用引起的破坏作用引起的破坏5.应应力腐力腐蚀蚀:当拉:当拉应应力和腐力和腐蚀蚀介介质质同同时时存
31、在存在时发时发生生6.疲疲劳劳腐腐蚀蚀:周期周期应应力与腐力与腐蚀蚀的共同作的共同作用引起金属的破裂用引起金属的破裂7.选择选择性腐性腐蚀蚀:成分和:成分和结结构不一的材料,构不一的材料,一部分元素被腐一部分元素被腐蚀蚀浸出,只剩其余浸出,只剩其余组组分构成海分构成海绵绵状物状物质质80.(二)(二)扩扩散和吸附散和吸附扩扩散:散:物体原子、分子向周物体原子、分子向周围围移移动动的的现现象象吸附:吸附:离子、原子或分子之离子、原子或分子之间间,借助于静,借助于静 电电力或分子力或分子间间的范德的范德华华力所力所产产生的生的 吸着吸着现现象象81.(三)老化(三)老化老化:老化:材料在加工、材料
32、在加工、储储存和使用存和使用过过程中物程中物 理、化学性理、化学性质质和机械性能和机械性能变变坏坏现现象象老化原因老化原因 外因外因内因内因物理、化学、生物物理、化学、生物机械加工成型机械加工成型材料的材料的组组成和成和结结构构82.(四)化学性粘接(四)化学性粘接粘接:粘接:两个固体借助于两者界面两个固体借助于两者界面间间力的作力的作用而用而产产生生结结合的合的现现象,包括物理、象,包括物理、机械和化学性机械和化学性结结合合化学性粘接:化学性粘接:粘接粘接剂剂表面的原子或离子与表面的原子或离子与被粘体表面的原子或离子被粘体表面的原子或离子间间的的结结合,合,一般以共价一般以共价键键或离子或离
33、子键键形式存在形式存在83.四四 生物性能生物性能(一)生物安全性(一)生物安全性(biologicalsafety)(二)生物相容性(二)生物相容性(biocompatibility)(三)生物功能活性(三)生物功能活性(biofunctionability)84.(一一)生物安全性生物安全性生物安全性:生物安全性:材料材料进进入入临临床床应应用前具有安全使用用前具有安全使用的性的性质质表面接触器械表面接触器械按接触性按接触性质质分分类类外部接入器械外部接入器械植入器械植入器械短期接触:短期接触:24h按接触按接触时间时间分分类类长长期接触:期接触:24h30d持久接触:持久接触:30d分分
34、类类85.口腔材料生物学口腔材料生物学评评价价试验试验根据材料的用途、与材料可能接触的根据材料的用途、与材料可能接触的组织组织和接和接触触时间时间来考来考虑选择试验虑选择试验,分,分为为三三组组第一第一组组:体外:体外细细胞毒性胞毒性试验试验采用体外采用体外组织细组织细胞培养的方法,胞培养的方法,观观察材料察材料对细对细胞胞生生长长繁殖及形繁殖及形态态的影响,的影响,评评价材料的体外价材料的体外细细胞毒性。胞毒性。方法:方法:铬释铬释放法,分子放法,分子过滤过滤法,法,琼酯琼酯覆盖法等,覆盖法等,简简便快速灵敏便快速灵敏86.第二第二组组检测检测材料材料对对机体的全身毒性作用及局部机体的全身毒
35、性作用及局部组织组织反反应应试验类试验类型型观观察指察指标标试验试验目的目的全身毒性全身毒性试验试验-经经口途径口途径毒性反毒性反应应+病理病理全身毒性全身毒性全身毒性全身毒性试验试验-静脉途径静脉途径毒性反毒性反应应+病理病理全身毒性全身毒性吸入毒性吸入毒性试验试验毒性反毒性反应应+病理病理全身毒性全身毒性遗传遗传毒性毒性试验试验致畸致癌致突致畸致癌致突变变远远期作用期作用致敏致敏试验试验机体机体变态变态反反应应致敏作用致敏作用皮肤刺激皮下反皮肤刺激皮下反应试验应试验皮肤粘膜反皮肤粘膜反应应刺激作用刺激作用植入后局部反植入后局部反应试验应试验局部局部组织组织学学观观察察局部毒性作用局部毒性作
36、用87.第三第三组组为临为临床床应应用前用前试验试验,检测检测材料材料对拟对拟使使用部位的用部位的组织组织毒性作用毒性作用试验类试验类型型观观察指察指标标试验试验目的目的牙髓牙本牙髓牙本质质刺激刺激试验试验组织组织病理反病理反应应材料刺激性材料刺激性盖髓及活髓切断盖髓及活髓切断试验试验组织组织病理反病理反应应治治疗疗作用作用根管内根管内应应用用试验试验组织组织病理反病理反应应治治疗疗作用作用88.(二二)生物相容性生物相容性概念概念 影响因素影响因素 范范围围 检测检测方法方法表征表征 评评价方法价方法 89.生物相容性概念生物相容性概念 是是指材料在宿主的特定指材料在宿主的特定环环境和部位,
37、境和部位,与宿主直接或与宿主直接或间间接接触接接触时时所所产产生相互反生相互反应应的能力。的能力。是材料在生物体内是材料在生物体内处处于静于静动态变动态变化化过过程程中,能耐受宿主各系中,能耐受宿主各系统统作用而保持相作用而保持相对稳对稳定,不被排斥和破坏的生物学性定,不被排斥和破坏的生物学性质质。又称。又称为为生物适生物适应应性和生物可接受性性和生物可接受性。90.生物相容性的范生物相容性的范围围 系指材料与宿主系指材料与宿主产产生相互作生相互作用所涉及的生物理化学、生物用所涉及的生物理化学、生物力学、生物力学、生物电电学三个反学三个反应应系系统统的生物医学范的生物医学范围围。91.生物相容
38、性的表征生物相容性的表征 系指材料与宿主直接或系指材料与宿主直接或间间接接触接接触时时涉及涉及组织组织接受与定向接受与定向结结合、合、应应力力传递传递与与分布、生物分布、生物电电作用与反作用与反应应相吻合的一系相吻合的一系列生物学行列生物学行为为。92.生物相容性的影响因素生物相容性的影响因素 涉及材料的涉及材料的类类型、形状、成分型、形状、成分结结构及构及其表面特性,材料的化学、物理机械和其表面特性,材料的化学、物理机械和电电性能;另外,材料与性能;另外,材料与组织组织的接触部位、方的接触部位、方式、状式、状态态与与时间时间以及采用的方法等各种因以及采用的方法等各种因素均可影响材料的生物相容
39、性。素均可影响材料的生物相容性。93.生物相容性的生物相容性的检测检测方法方法 通通过过体外体外试验试验揭示材料与揭示材料与组织组织之之间间的反的反应应性性质质,了解材料与,了解材料与组织组织的反的反应应关系;体内关系;体内试验试验是是为为了了进进一步一步对对材料材料处处于于动态时动态时的生物学行的生物学行为为进进行生物相容性行生物相容性检测检测。PHPH值检测值检测法法 氨基氨基检测检测法法 蛋白吸附蛋白吸附检测检测法法 体外骨体外骨细细胞培养胞培养检测检测法法 94.生物相容性的生物相容性的评评价价 评评价材料生物相容性价材料生物相容性应应从微从微观观至宏至宏观观、从局部至整体、从静、从局
40、部至整体、从静态态至至动态动态等反等反应过应过程的程的规规律和律和结结果果进进行行综综合性合性评评价。价。体外体外评评价价 体内体内评评价价95.(三)生物功能活性(三)生物功能活性概念概念范范围围性性质质96.生物功能活性概念生物功能活性概念 生物功能活性(生物功能活性(biofunctionabilitybiofunctionability)是指材料与宿主是指材料与宿主间发挥间发挥最大生理功能活性的最大生理功能活性的总总称,又可称称,又可称为为生物活性。生物活性。97.生物功能活性范生物功能活性范围围 材料与宿主接触部位材料与宿主接触部位组织组织的梯度功的梯度功能能组组成与成与结结构、生物
41、物理化学、构、生物物理化学、电电学生学生物力学相吻合的生物医学范物力学相吻合的生物医学范围围98.生物功能活性性生物功能活性性质质 材料与宿主的材料与宿主的细细胞与胞与组织组织的相互作的相互作用用过过程中,能准确程中,能准确识别识别、传递传递和交和交换换物物质质和能量,从而和能量,从而产产生重生重组组,并能与宿主,并能与宿主正常的新正常的新陈陈代代谢谢和生和生长发长发育育过过程相适程相适应应;在机体各种静力和在机体各种静力和动动力的作用下不断促力的作用下不断促进组织进组织修复,保持修复,保持长长期期稳稳定并定并发挥发挥最大最大的生物功能作用的性的生物功能作用的性质质。99.(四)生命性(四)生命性 生命性系指材料融入宿主生命的永生命性系指材料融入宿主生命的永久久过过程,成程,成为为宿主的一部分能承担宿主宿主的一部分能承担宿主的生理功能的生物学性的生理功能的生物学性质质。这这一性一性质质是是生物材料达到的最高理想境界,也是未生物材料达到的最高理想境界,也是未来研究的目来研究的目标标。100.
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