生物活性微晶玻璃可切削生物活性微晶玻璃

针对生物活性玻璃和微晶玻璃的脆性高、断裂韧性低、不易加工的缺点，这类微晶玻璃的特点是既具有一定的生物活性(低于生物活性玻璃)、可与骨组织形成骨性结合界面，又具有较好的加工性能，可根据临床需要利用一般的机加工方法(如车削、打磨、钻孔、攻丝等)制成各种不同形状的部件，材料不会发生破裂。可切削生物活性微晶玻璃的主晶相是氟金云母和氟磷灰石，前者是层状硅酸盐矿物，当受到因加工而导致的外力时，首先会引起氟金云母的001晶面发生解理、滑移或剥脱，使外力从一个晶粒传导到另一个晶粒，导致不同晶粒的001晶面连续发生解理、滑移和剥落，最终使该微晶玻璃在加工过程中只出现微小鳞片状的脱落，而不会发牛材料的破裂，从而被加工成一定的形状，并可达到较高的加工精度。可切削生物活性微晶玻璃已用于制作人工听小骨、人工椎体、长骨骨管及下颌骨等。可切削生物活性微晶玻璃在晶化处理前随着组成的不同可以具有不同的分相形式，而分相对于材料的析晶具有重要影响。可以通过调整玻璃的组成来改变母体玻璃的分相形式，通过一定的热处理工艺达到控制析晶的目的。

A．W生物活性微晶玻璃属于五元系统微晶玻璃，其主晶相为氧氟磷灰石，氟磷灰石微晶有助于提高其生物活眭；而大量随机取向、均匀分布的针状硅灰石晶体则有利于提高材料的机械强度和可切削加工性能。A·W微晶玻璃在模拟生理溶液(SBF)中反应7天后表面可被羟基磷灰石层所覆盖，其表面羟基磷灰石层(HA)的形成机理见图1。

A·W微晶玻璃表面在SBF溶液中形成羟基磷灰石层(HA)是由于材料的玻璃相中Ca² 和HSiO₃^-离子溶出，它们对于HA的形成具有重要作用。前者使得溶液的离了浓度相对HA达到过饱和，促进HA析出；后者则为HA析出提供了有利的成核位。此外，由于材料中的玻璃相和口硅灰石微晶相的溶解，使材料中的氧氟磷灰石微晶相残留于材料中，形成凹凸不平的粗糙表面，也有利于HA的晶核形成。

溶胶-凝胶生物活性玻璃具有较熔融法制备的45S5系列生物活性玻璃更高的生物活性。体外实验表明，在37℃的模拟生理溶液中8h即可在材料表面形成一层具有一定结晶度的碳酸羟基磷灰石，而45S5生物活性玻璃则需要24h左右的时问。此外，相比较熔融法制备的生物活性玻璃而言，溶胶凝胶生物活性玻璃具有以下优点：

①通过溶-凝胶工艺制备生物活性玻璃的过程基本上是在室温下进行，后续的热处理温度在600～700℃，这要比熔融法(1350～1400℃)制备生物活性玻璃低得多，在工艺上易于操作。

②化学成分的均匀性可达分子级别。通过将溶液充分混合，可以使溶液在大约0.5 nm的尺度内达到化学均匀，这同熔融法使用的微米级粉末原料的混合均匀度相比，提高10⁴～10⁵倍。

③高化学纯度。溶胶-凝胶生物活性玻璃制备采用高纯度化学试剂为原料，还可采用一些进一步纯化原料的工艺，从而保证了所得材料的纯度。

④可以对材料的组成和分子结构进行设计和剪裁而赋予材料特定的理化和生物学特性，满足特定部位的组织修复需要。

⑤溶胶-凝胶生物活性玻璃具有纳米级微孔、巨大的比表面积、较高的化学活性和吸附特性，这些性质对于制备组织修复材料具有重要意义。如通过复合、表面接枝、生物组装与骨修复有关的蛋白和生长因子等，使材料具有更好的组织修复功能。

⑥利用溶胶-凝胶法适合于制备超细粉体、薄膜、涂层、纤维等多种形式的生物活性玻璃材料，利用熔融法则较难实现。

溶胶-凝胶生物活性玻璃的化学组成不同于熔融法制备的45S5系列生物活性玻璃。相对于后者的四元系统而言，溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中去掉了Na₂O组分，成为CaO-SiO₂-P₂O₅三元系统。此外，溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中的SiO₂含量的上限比45S5生物活性玻璃体系要高，材料组成中SiO₂摩尔含量一旦超过60%，材料则会丧失生物活性。这是由于随着SiO₂含量增高，玻璃硅氧网络的连接程度越高，结构越牢固，材料与生理溶液发生离子交换以及材料结构中的离子扩散越困难，在生理环境中难以在材料表面形成碳酸羟基磷灰石层。而溶胶-凝胶生物活性玻璃组成中的SiO₂摩尔含量在高达80%的情况下仍可使材料保持一定的生物活性，由于溶胶-凝胶生物活性玻璃的特殊制备工艺而导致玻璃网络结构不同于传统熔融法制备的生物活性玻璃，如结构相对比较疏松、网络中断点数远远高于熔融玻璃，结构中含有大量的OH^-离子。同时，由于材料结构中的纳米微孔使其具有巨大的比表面积。这些结构特性对于提高材料的生物活性具有重要意义。

活性生物肥，以垃圾和污泥为原料,通过加入已培养好的细菌和微生物,将其转化成的生物化肥。其中,一部分菌种将有机垃圾转化成易被作物吸收的营养成分;另一部分菌种通过新陈代谢作用将原料中的氮、磷、钾及其他有益微量元素黏接或固定住,进入土壤易被作物吸收,使降解后产生肥料的肥效大大增加。

1、心血管活性

软蒺藜水提物对大鼠动静脉旁路血栓形成有显著的抑制作用，表现在对血栓干重影响显著，对血浆凝血酶原时间均呈现显著延长作用。

2、降糖作用

地肤子总苷明显抑制灌胃葡萄糖引起的小鼠血糖升高，其降糖机制可能与抑制糖在胃肠道的转运和吸收有关，这一作用有别于现有的降糖药物，可以用于控制糖尿病患者饭后血糖水平的异常升高及减慢食物中糖分的摄取速率。

3、抑制胆碱酯酶活性

假木贼属植物有很高的抑制胆碱酯酶活性。假木贼碱(毒藜碱 ) 是假木贼属植物中主要的生物碱成分，由于它的结构类似于烟碱，因此药理作用也与烟碱类似。其毒性临床未见报道，为了获得更好的抑制胆碱酯酶活性而毒性减低的化合物，对毒藜碱的结构做了很多改造，如制备成有机磷衍生物、酰基化衍生物、丁炔类衍生物、甲基化衍生物等。

4、致畸毒性

研究表明，毒藜碱具有致畸毒性。牛服用含毒藜碱1.13%的植物会导致小牛的先天性缺陷。在鸡胚胎发育中也得出同样的结果。

5、抗氧化作用

翅碱蓬 (Suaeda heteroptera)的水、甲醇、正己烷提取物对亚油酸脂质过氧化均有良好的阻断作用，其中正己烷提取物阻断能力最强，对O 离子自由基有较强的清除作用。

6、抗菌作用

地肤子乙醚提取物对串珠镰孢菌(Fusariummoniliforme)的抗菌效果最好，最低抑制浓度(MIC)为2.5mg/mL。地肤子油对所试菌株均有一定的抑菌作用，对妇科常见致病菌金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、表皮葡萄球菌(Sepidermidis)、石膏样毛癣菌(Trichophyton gypseum)、红色毛癣菌(Trubrum)、羊毛小孢子菌(Microsporum lanosum)均有较好的抑菌活性。

地肤子各有效成分对皮肤浅部真菌铁锈色小芽孢癣菌(Microsporum ferruginium)﹑ 石膏样小芽孢癣菌(Mgypseum)、 许兰氏黄癣菌(Trichophyton schoenleinii)﹑石膏样毛癣菌(Tgypseum)﹑紫色毛癣菌(Tpurpureatum)﹑红色毛癣菌(Trubrum)及絮状表皮癣菌(Epidermophyton floccosum)均有不同程度的抑制作用。

盐穗木(Halostachys caspica)正丁醇提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有抑制作用。

土荆芥是具有较强广谱抑菌活性的植物之一，对小麦赤霉病菌、棉花枯萎病菌、棉花立枯病菌等植物病原真菌的抑菌活性均为100%。土荆芥的丙酮提取物对稻瘟病菌(Magnaporthe grisea)、香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum fsp cubense)、西瓜枯萎病菌( Foxysporum fsp niveum) 、香蕉炭疽病菌(Colletotrichum musae)、芒果炭疽病菌(Cgloeosporioides)、辣椒炭疽病菌(Ccapsici)、的抑菌活性均在90%以上，对香蕉枯萎病菌的抑制率为100%。

7、化感作用

化感作用是植物的一种重要生态机制，许多化感物质(allelochemical)对植物、微生物、动物特别是昆虫都有作用。藜在开花时期会从根中分泌出草酸，抑制松树、苹果树及多种杂草生长。野滨藜、西伯利亚滨藜、盐爪爪、伊朗地肤、灰绿藜、碱蓬、猪毛菜的提取物均有一定的除草活性，其中，野滨藜、灰绿藜对供试的4种杂(牧) 草种子幼根生长的抑制率接近或大于90%，盐爪爪对4种(杂)牧草种子幼芽的生长的抑制作用大于95%。

8、杀虫作用

假木贼属植物具有很高的杀虫活性，毒藜碱(anabasine)对害虫有触杀、胃毒和熏杀的作用，是一种良好的杀虫剂。骆驼蓬乙醇粗提液对植食性螨类如山楂叶螨、麦岩螨、果苔螨、截形叶螨有很强的触杀活性，死螨体表现明显皱缩，变成深紫色，若用5mg/mL药液处理，则体壁和卵壳普遍破裂成片状，内含物外泄。无叶假木贼提取物对螨类也有一定的毒杀作用。 2100433B

中文名称

生物活性玻璃陶瓷

英文名称

bioactive glass ceramics

定　　义

经热处理，从无定形生物玻璃中析出微晶相而形成的陶瓷。既保持了生物玻璃良好生物相容性和生物活性，又提高了力学强度。

应用学科

材料科学技术（一级学科），生物材料（二级学科），总论（三级学科）