文 献 综 述

1.引言

长久以来，玻璃被认为是一种惰性材料，在医学方面主要用做容器,如实验室器皿、试管和医用安瓶等。事实告诉我们玻璃不仅能参与血凝反应,而且能加速凝血，这说明玻璃表面不是惰性的，而是活性的。随着高硅氧玻璃研究的进展，人们获得了微孔玻璃，其比表面积和活性之大，超出了一般的想象。以后,它又被作为吸附剂使用，从而使玻璃在生物医学和生物化学工程方面找到了新的用途^[1]。
生物活性玻璃是一类能对机体组织进行修复、替代与再生、具有能使组织和材料之间形成键合作用的材料。生物活性玻璃在1969年由Hench^[2]发现，由SiO₂，Na₂O，CaO和P₂O₅等基本成分组成的硅酸盐玻璃。生物活性玻璃的降解产物能够促进生长因子的生成、促进细胞的繁衍、增强成骨细胞的基因表达和骨组织的生长。是迄今为止唯一既能够与骨组织成键结合，同时又能与软组织相连接的人工生物材料。

2.生物玻璃与介孔生物玻璃

生物玻璃通过界面与细胞反应，形成碳酸磷酸钙表面层，可与宿主骨发生化学键合，这种骨结合行为称为生物活性，这与生物玻璃接触生物体液时玻璃表面形成的碳酸羟基磷灰石有关。生物玻璃具有良好的生物活性及骨修复能力，具有用于骨疾病治疗的潜能，但与介孔生物玻璃相比，传统的生物玻璃缺少能够大量负载药物分子的有序孔结构及大的比表面积，因而制备具有有序孔结构、大比表面积、高生物活性及高效负载能力的新型生物玻璃材料成为解决这一难题的关键。

国际理论与应用化学联合会（IUPAC）规定孔径介于2~50 nm为介孔材料。对于生物医学领域而言，介孔生物玻璃具有高度有序的孔道结构，具有大的比表面积和优良的体外生物活性，可以装载和缓释抗菌消炎药物庆大霉素，与普通溶胶-凝胶玻璃相比，介孔生物玻璃具有更大的药物装载量和更缓慢的药物释放速度，是一种非常有应用前景的药物控释载体^[3]。

3.生物玻璃制备方法

生物玻璃的制备只要有两种方法：熔融法和溶胶-凝胶法。熔融法是传统生物玻璃制备方法，Hence在20世纪70年代开发的生物玻璃45S5就是用此方法。一般制备工艺是将原料混合均匀，在上前度高温下融化，保温一段时间后淬冷得到成品，其工艺简单且易于大规模生产。但由于在高温下，配料中的磷等元素易挥发，难以精确控制其成分，其组成范围和生物活性受到一定限制，而且玻璃的高温熔制易导致Si-OH官能团减少，得到的生物材料Ca² 溶解度降低。熔融法制备的温度与能耗也较大^[4,5]。

近年来的凝胶法与熔融法相比制备的生物玻璃具有均匀分布的连通微孔状组织结构和较低的制备温度，显著提高了生物活性和细胞亲和性^[6]。其工艺流为溶胶的制备、溶胶-凝胶的转化、凝胶干燥和烧结等。通过溶胶-凝胶过程^[7]，体系形成一个SiO₂无机网络，该网络具有多孔性，因而具有较大的比表面积。高的比表面积和均匀分布的微孔有利于提高材料的化学反应活性和降解速度，形成较多的羟磷灰石矿物成核位，改善材料的组织细胞亲和性，促进有利于新组织生长的各种人体构造基块的附着^[6,8]。通过溶胶-凝胶引进的Na ，Ca² 等活性大的离子可以提高生物活性玻璃在体液中的活性^[8]。

4.介孔生物玻璃制备方法