近年來，科學界對生物植入體的研究越發廣泛。植入體要想無副作用、長期穩定地存在于生物體內，必須具備優異的耐磨、耐蝕性以及良好的生物相容性。植入體材料大致可分為金屬和非金屬材料，但金屬植入體的化學穩定性差、生物相容性低，對周圍組織存在毒性，故而從改善臨床性能的角度考慮，生物植入體材料已從金屬轉向生物陶瓷。

圖 氧化鋯牙科修復，圖源：Ivoclar

氧化鋯陶瓷是牙科修復的優選材料

氧化鋯材料作為新型精細陶瓷，憑借其優異的機械性能、美學性能、穩定性，目前已成為口腔修復領域的首選材料。

1) 美學性

氧化鋯的顏色明亮潔白，與天然牙齒的顏色比較接近，作為牙根的替換基材，比金屬種植體看起來更加自然，也消除了因金屬植入物造成的牙齦線變暗的可能，符合人們對審美的要求；

2) 衛生

研究表明，氧化鋯種植體由于其較差的表面潤濕性能會減少細菌的黏附和生物膜積累，與鈦種植體相比，表面保留的牙菌斑更少，周圍組織發生炎癥反應的風險更低，這將促使種植體周圍的牙齦更加健康衛生；

3) 強度

氧化鋯種植體的力學強度與鈦種植體相當，同時具有極強的斷裂韌性和耐磨性，符合牙科種植體的強度要求；

4) 生物相容性

氧化鋯屬于生物惰性材料，具有優良的生物相容性，對機體不產生毒性，不會引起過敏和炎癥反應。

5) 化學性質穩定

氧化鋯具有穩定的化學性能，抗腐蝕能力極強，能長期存在于口腔環境中不發生任何反應。

6) 骨整合性能

研究表明，氧化鋯種植體與鈦種植體具有非常相似的骨性接觸，骨結合水平與鈦合金相當，這些發現表明，氧化鋯種植體可以達到穩固的骨質穩定性。

7) 良好的可加工型

氧化鋯陶瓷具有良好的可加工性能。常用加工方法有：鑄造（滑鑄）、燒結、IN-Ceram法、研磨、CAD/CAM等。

圖源Sagemax

8) 耐消毒滅菌性能

氧化鋯陶瓷完全可耐受常規消毒滅菌。種植體植入人體前須進行嚴格的滅菌處理，所以要求種植材料經過高壓、高溫、消毒氣體或液體等滅菌方式后不會發生變性。此外，經過消毒后，材料內不能滯存消毒物質，能保障種植過程的安全和成功。

9) X-射線阻射性

種植材料對X-射線的阻射性應比骨組織高，且相差越大越有利于術中術后觀察。氧化鋯的X-射線阻射性比其它陶瓷高，它的X-射線線性吸收系數比氧化鋁大5.1倍，比磷灰石大1.6倍，所以相同厚度的氧化鋯與骨的X線對比更清晰，方便術后X-線觀察，利于評價骨/材料界面狀況，使得它比氧化鋁陶瓷等更有優勢。

10) 導電、導熱性

傳統的合金離子釋放可引起流電效應，可使病人感到極不舒服，且會引起金屬電化學腐蝕。而氧化鋯的電中性不會形成電偶，不會產生流電現象，則具有更好的耐腐蝕性，利于骨融合。

一般陶瓷都比金屬熱傳導率低，氧化鋯熱導率低，是激光加工的最好材料。且種植體在口內修改時不會傳導熱量，避免引起組織損傷。

氧化鋯修復材料的種類

含氧化鋯的全瓷材料主要有：氧化釔穩定氧化鋯(3Y-TZP)、氧化鎂穩定氧化鋯(Mg-PSZ)、氧化鋯增韌氧化鋁((ZTA)等。牙科用氧化鋯一般加工成瓷塊形狀。

1）氧化釔穩定氧化鋯(3Y-TZP)

氧化釔穩定氧化鋯是目前人們研究最多的一類氧化鋯陶瓷。口腔氧化鋯陶瓷以 3%氧化釔穩定的四方氧化鋯最為常用，又稱 3Y-TZP，是一種以 3 mol %的氧化釔為穩定劑的四方氧化鋯陶瓷，主要應用于牙冠和局部固定義齒修復。

2）Mg-PSZ陶瓷

Mg-PSZ陶瓷材料晶粒直徑較大30~60mm，且孔隙率較高，力學性能欠佳，目前還沒有將該材料應用于醫用材料領域。

3）氧化鋯增韌氧化鋁陶瓷(ZTA)

經典產品是In-Ceram氧化鋯陶瓷材料，法國Sadoun研制、德國Vita公司開發的In-Ceram 技術，是第一個成功用于全瓷冠橋的臨床修復技術，從固定橋修復的意義上說，也是目前可以手工制作的力學性能最好的全瓷修復技術。

以In-Ceram Zironia為代表，以氧化鋁陶瓷為基體，添加體積分數為33%的12Ce-TZP，利用氧化鋯陶瓷的應力誘導相變機理制成的一類陶瓷，用于代替In-Ceram Alumia。In-Ceram Zirconia 在玻璃滲透之前，可以進行注漿成型處理，注漿成型技術在燒結的過程中體積收縮非常小，但是會有8%-11%的殘留孔隙率，導致力學性能低于 3Y-TZP。

4）氧化鋁增韌的氧化鋯陶瓷(ATZ)

除了牙科修復外，氧化鋯陶瓷在醫療領域還被廣泛應用于人工關節和醫療器械等方面。它具有生物相容性好、抗磨損性能強和耐腐蝕性能好等優點，可以大大提高醫療設備的使用壽命和性能。歡迎產業鏈上下游企業加入醫用陶瓷產業微信群與我們交流，長按識別下方二維碼即可加入。

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原文始發于微信公眾號（陶瓷科技視野）：氧化鋯陶瓷材料在牙科種植領域中的應用