4 “Cabinet Dentar Târgu Frumos Corresponding authors; Sorina Mihaela Solomon e-mail: sorina.solomon@umfiasi.ro ABSTRACT The use of bioceramics in modern dentistry has significantly evolved, offering enhanced clinical outcomes in various procedures.本文回顾了生物陶瓷材料的开发和应用,重点是其生物相容性,刺激组织再生的能力和化学稳定性。值得注意的材料,例如矿物三氧化物骨料(MTA)和生物植物,强调了它们在牙髓治疗和骨再生中的作用。本文还讨论了生物陶瓷合成和功能化的创新,包括与各种元素的掺杂以及纳米技术的整合,这导致了诸如更快的设定时间和改善抗菌特性之类的进步。此外,本文提供了从早期生物陶瓷到生物活性材料(如羟基磷灰石)的过渡,强调了它们对植入学和骨组织再生的影响。探索了生物陶瓷的未来方向,包括它们在再生医学方面的潜力以及具有增强抗菌活性的材料的开发。
重建和再生骨科手术引起了人们对制造用于植入的人造身体部位的浓厚兴趣。医学的进步和发展提高了生物材料在受损身体部位修复中的应用。在不同类型的生物材料中,生物陶瓷在假肢(一种用于替代生物部位的人造机械装置)中越来越受欢迎。生物陶瓷对人类和其他哺乳动物具有生物相容性,因此可用于修复任何未固定的部位。由于生物陶瓷与宿主组织非常相似,因此它可以促进生物体的再生反应(Dorozhkin 2010)。值得注意的是,生物陶瓷有助于最大限度地减少对金属表面的暴露,从而通过减少潜在致敏离子的来源增强用户的假肢体验(Piconi 和 Maccauro 2015)。在骨科手术中,全膝关节置换术 (TKA) 和全髋关节置换术 (THA) 的手术速度超过其他所有手术,因此成本高昂且结果持久性差 (Schwartz 等人,2020 年)。生物陶瓷植入物具有优异的生物相容性、承受更大扭矩的能力、承载能力、低密度和高耐腐蚀/耐磨性,因此在 THA/TKA 手术中对其的需求日益增加。虽然 THA 需要更换上股骨(大腿骨)并重新铺面/更换匹配的骨盆(髋骨),但 TKA 是指更换下股骨、胫骨和髌骨的患病软骨表面 (Joseph,2003 年)。由于反应性较低、早期稳定和功能寿命较长,生物陶瓷植入物显示出复制原始骨骼机械行为的潜力(Shekhawat 等人,2021 年)。从实际情况来看,陶瓷植入物的有限寿命也可能需要对全膝关节置换/全髋关节置换患者(rTKA/rTHA)进行翻修手术。此外,任何意外的机械不匹配或陶瓷碎片感染都可能导致膝关节和髋关节植入物过早失效(Shekhawat 等人,2021 年)。埃默里大学骨科外科系的一份报告
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1个国家材料研究所,原子街,编号405a,077125罗马尼亚玛格勒; ciobanucs@gmail.com(C.S.C.); simonaiconaru@gmail.com(S.L.I。); catalin.negrila@infim.ro(c.c.n.); ghegoiuliliana@gmail.com(l.g。)2 Laboratoire Ond et Milieux Complexs(LOMC),法国国家科学研究中心(CNRS UMR 6294),Le Havre Normandy,75 Rue Bellot,法国76600 RUE BELLOT; damien.leduc@univ-lehavre.fr(D.L.); elkettani@univ-lehavre.fr(M.E.C.E.K.); philippe.zelmar@univ-lehavre.fr(P.Z.)3机械学系,布加勒斯特大学Politehnica,bn 002,313 Splaiul Independentei,6,060042 Bucharest,罗马尼亚4个细胞和分子病理学系Stefan S. Nicolau病毒学学院,罗马尼亚学院,罗马尼亚学院cbleotu@yahoo.com 5国家微型和纳米材料中心,布加勒斯特大学Politehnica,罗马尼亚布加勒斯特,布加勒斯特; truscaroxana@yahoo.com *通信:dpredoi@gmail.com(D.P.); predoi@gmail.com(m.v.p.)
工程学任何分支的学士/硕士学位。材料科学/化学/应用化学/物理学/应用物理学/地质学或地球物理学硕士学位(学士学位课程为数学)。生物科学/现代医学/印度医学硕士学位(生物陶瓷相关领域)。优先考虑拥有陶瓷工程学士/硕士学位/具有一些陶瓷背景的候选人。
生物陶瓷领域已成为各种医疗和牙科应用的重要组成部分,磷酸钙 (CaP) 材料如磷酸三钙 (TCP) 引起了广泛关注。CaP 生物陶瓷因其出色的生物相容性、骨传导性和促进新骨形成的能力而受到重视,这使得它们在优化牙科植入物的整合和性能方面具有不可估量的价值。这项研究探索了一种开发多功能 CaP 基陶瓷的新方法,该方法可利用机器学习 (ML) 建模技术的强大功能,应用于制药、牙科甚至古代文物保存领域。磷酸三钙是一种被广泛研究的 CaP 陶瓷,是这项研究的重点,因为它可以制造出不同程度的结晶度和孔隙率,以定制其生物降解和骨再生特性。通过使用前馈人工神经网络 (FFANN),研究人员能够预测牙科陶瓷、生物相容性和组织反应在广泛的无毒性和骨骼生长参数范围内的变化。 FFANN 建模方法提供了有关这些关键属性之间关系的宝贵见解,从而可以优化基于 CaP 的陶瓷以用于特定的临床和保存应用。TCP 的多功能性不仅限于牙科植入物,还可用于牙周再生、牙根修复甚至直接牙髓封盖手术。通过操纵材料的成分和微观结构,研究人员和临床医生可以定制 CaP 生物陶瓷的性能,以满足医疗保健和文化遗产部门的不同需求。随着生物陶瓷领域的不断发展,先进的 ML 建模技术(例如本研究采用的 FFANN 方法)的集成有望为开发创新的、组织友好的陶瓷开辟新的可能性,从而彻底改变牙科、药物配方和珍贵古代文物的保存。