从生物活性材料的建模、应用和生产的综述，看生物材料未来的发展趋势

在口腔颌面应用上解剖学、建模与生物材料制备为读者提供关于牙种植体和用于颌面部手术和牙骨组织修复的生物材料制造的信息。它还将为材料科学和生物医学工程领域的研究人员和学生提供关于生物活性材料的应用和生产的宝贵见解。

20世纪70年代以前，生物陶瓷是一种能植入生物体内代替硬组织使用的生物惰性材料。随着时间推移人们认识到人体组织和细胞发挥其它不同的代谢和调节作用以及这些人造材料作为组织替代物的局限性。除了目前用作植入物和骨骼替代材料的生物陶瓷诸如物理、机械和生物的特性之外，需要更深入地了解制造过程明显有助于新一代假体和可植入设备的设计以及术后患者管理政策。由于先进的陶瓷材料在多方面优越性能尤其是它们的强度和生物相容性，它们在牙科和口腔颌面应用中受到欢迎。在制造工艺上的改进可以生产具有更高密度和更小的晶粒结构的陶瓷材料，这在牙科和颌面外科中的利用是必备条件。

生物响应与材料表面性质的关系是生物医学材料研究的主要问题之一。目前，合成植入物的主要缺点之一是它们不能适应局部组织环境。使用纳米涂层和纳米复合涂层进行表面改性已成为研究的重要工具，其目的是了解所用材料的化学和表面性质如何影响其与生物系统的相互作用。预计随着对组织反应的深入理解，控制组织反应的表面修饰将为以更快速和全面的方式研究和开发新的和改进的牙颌面种植体和假体创造新的机会。

毫无疑问，植入性医疗器械如牙科植入物导致最频繁相关的并发症是细菌感染。目前正在寻找一种更有效、成本更低的抗生素输送方法，以对抗细菌感染，而不会产生与长期静脉注射途径和系统性抗生素毒性相关的并发症。任何使用纳米涂层和纳米复合涂层的药物载体，在使用前合适的溶解速率及其在人体内的控制释放是首要考虑的问题。为了研究长期释放或长循环时间载体的开发方法，进行了许多研究。其中，用各种高分子或非离子表面活性剂对纳米涂层和纳米复合涂层进行表面改性是最有效的。然而，在多功能纳米涂层内对纳米颗粒进行适当和有效的修饰是未来用于慢速药物递送装置和系统的必要条件。

新一代具有这些功能化表面的医用植入物和设备将需要纳米级表面特性测量技术，该技术可用于表征生物组织和无机材料以及植入物与骨组织之间的界面反应，用于未来的建模和种植体和假体设计。使用有限元分析等理论建模方法已成为医学和牙科学领域的必然趋势。利用FEA检查单个细胞的力学，我们可以间接加速在再生医学、药物发现和机械生物学领域的发现。