中国粉体网讯 生物医用材料是指以医疗为目的，用于诊断、治疗、修复或替换人体组织或器官，增进或恢复其功能的材料。生物陶瓷与生物活性玻璃等无机材料已在临床应用中取得显著成效。如何通过创新设计进一步推动其在组织工程与再生医学领域的突破性发展，正成为生物材料研究的前沿挑战。
从化学成分方面考虑，生物陶瓷（例如磷酸钙陶瓷、硅酸钙陶瓷和生物活性玻璃）由于其与天然骨相似的无机成分、生物相容性、亲水性、生物活性、骨传导性和骨诱导性优异，在骨组织再生中的应用日益受到关注。
Ca-Si基生物陶瓷主要包括二元钙-硅基生物陶瓷和三元钙-硅基生物陶瓷，相较于Ca-P基生物陶瓷，Ca-Si基生物陶瓷具有更佳的生物活性，对成骨细胞的增殖和相关基因的表达的促进作用更为明显，降解速度也适宜。因此，Ca-Si基生物陶瓷也被广大研究者认为是最具潜力和应用价值的下一代骨组织修复材料。
目前研究者最为感兴趣的二元钙-硅基生物陶瓷主要包括硅酸钙（CaSiO3）、硅酸二钙（Ca2SiO4）、硅酸三钙（Ca3SiO5）。
Ca2SiO4、Ca3SiO5生物陶瓷具有优异的生物活性，在水环境中容易发生水化反应并且在较短时间内自发凝固成固态，故Ca2SiO4、Ca3SiO5生物陶瓷更多地被用做为骨水泥，用以植入体与周围组织的填充物或金属、陶瓷、人工合成聚合物的表面的陶瓷涂层。
CaSiO3陶瓷有两种晶体结构分别为高温相α-CaSiO3和低温相β-CaSiO3，这两种硅酸钙陶瓷均具有优异的生物相容性和生物降解性，在模拟体液的浸泡试验中发现，硅酸钙陶瓷能够迅速地在样件表面形成致密的类羟基磷灰石沉积；同时在体外的细胞培养试验中发现，硅酸钙陶瓷具有优异的骨诱导性和骨传导性，成骨细胞或骨髓间充质干细胞能够在试验样件上迅速粘附、增殖、分化，可见其优异的生物相容性。但是，硅酸钙陶瓷的缺点在于溶解速度过快，难以匹配新生骨组织的生长速度，同时溶解产生的SiO32-离子容易造成周围组织环境的pH值过高，不利于生物组织的生长。
相较于CaSiO3陶瓷，一些三元钙-硅基生物陶瓷如透辉石（CaMgSi2O6）、镁硅钙石（Ca3MgSi2O8）、镁黄长石（Ca2MgSi2O7）、白硅钙石（Ca7MgSi4O16）、锌黄长石（CaZnSi2O7）等同样具有较好的生物相容性，同时相较于CaSiO3陶瓷和β-TCP等陶瓷，上述三元钙-硅基生物陶瓷具有更佳的骨诱导性、骨传导性以及成血管化性能。
上海硅酸盐研究所吴成铁科研团队基于硅酸盐生物陶瓷材料体系，围绕结构设计、功能调控及开发策略进行持续创新，发展多系列具有优异生物学性能的新型生物陶瓷材料，为临床转化应用提供了重要支撑；多项科研成果实现产业化，产品涵盖3D打印生物陶瓷骨修复材料、关节骨/软骨一体化修复材料、 皮肤敷料等创新医疗器械。
2026年10月28-29日，中国粉体网将在上海跨国采购会展中心举办“2026先进生物陶瓷材料技术与产业大会暨3D打印生物陶瓷技术市场应用交流会”。中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员薛健民将为大家带来《硅基生物陶瓷的基础研究与转化应用》的主题报告。
报告人介绍
薛健民，中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员，中国生物材料学会生物陶瓷分会委员，长三角国创中心创新创业大赛金奖获得者。在Matter、Bioact Mater等期刊发表学术文章20余篇，申请发明专利10余项（授权4项，转让1项）。主持国家自然科学基金青年科学基金项目（C类）、横店集团-上硅所联合研发中心基础研究项目等。专注生物陶瓷植入医疗器械产品研发，推动多项专利技术实现企业转让与产业化开发。
资料来源：
丁晶鑫.基于组成调整及与纳米晶的复合对生物活性玻璃结构、性能的影响及应用研究
王开.硅酸钙基复合生物陶瓷挤出成形工艺研究
（中国粉体网编辑整理/青黎）
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