Hologenix是材料科学领域的领导者，其目标是让更多的人享受到红外健康和保健的好处。他们的旗舰产品CELLIANT红外(ir)技术由天然生物陶瓷矿物组成，现已推出打印涂层。这种扩展增强了该技术的用途，并扩大了潜在的合作伙伴关系。

CELLIANT精细矿物粉末可以轻松应用于各种织物类型的表面。这一发展令该公司兴奋不已，因为它扩大了CELLIANT可以参与的可持续选择，鼓励与品牌合作，在环保面料上印刷CELLIANT。CELLIANT Print为纱线内解决方案提供了一种经济高效的替代方案，并简化了供应链。

与丝网印刷类似，CELLIANT Print可应用于合作伙伴现有的首选织物或新织物，以满足多样化的产品应用。寻求用于服装或矫形产品的较小图案滚筒的品牌可以受益，较大的滚筒可用于床上用品和较大规模的项目。只要印花覆盖80%的面料表面，设计的可能性就很大。

CELLIANT Print经过耐洗性机械测试，可持续洗涤50次以上，适合长期使用。这种方法允许品牌合作伙伴使用生物陶瓷矿物质含量更高的CELLIANT，使其成为恢复和性能目的的理想选择。Celliant Print已经在安德玛的UA Rush男女运动服装系列中使用，CELLIANT红外技术是Under Armour的UA RUSH™产品线的关键组成部分。 UA RUSH系列专为“出汗时”穿着而设计。

生物陶瓷材料兼具不锈钢材料和塑料材料的特点，同时还具有较好的亲水性，可以与生物体内的生物组织和细胞保持良好的亲和性。当前生物陶瓷相较于传统陶瓷材料，不仅限于多晶体，还包括单晶体、非生物玻璃、微晶玻璃、梯度材料、无机材料和复合材料；适用于人体硬组织修复和重建的陶瓷材料。

1、生物陶瓷的种类

生物惰性陶瓷主要指化学性能稳定、生物相容性好的陶瓷材料，如氧化铝、氧化锆及医用碳素材料等，这类陶瓷材料的结构较稳定，分子中的键合力较强，且都具有较高的强度、耐磨性及化学稳定性。

氧化铝陶瓷植入人体后表面生成极薄的纤维膜，界面无化学反应，多用于全臀复位修复术以及股骨和髋骨部链接。

氧化锆陶瓷在人体内稳定，且比氧化铝断裂韧性、耐磨性更高，有利于减少植入物尺寸和实现低摩擦、磨损，用以制造牙根、骨、股关节、复合陶瓷人工骨、瓣膜等。

生物活性陶瓷包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷，又叫生物降解陶瓷；有生物活性玻璃、羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙陶瓷等。

生物玻璃陶瓷比普通窗玻璃还有较多钙和磷，能与骨自然牢固的发生化学结合，能在植入部位迅速发生一系列表面反应，最终导致含磷酸盐基磷灰石层的形成；生物相容性好，材料植入体内，无排斥、炎性及组织坏死等反应，能与骨形成骨性结合、成骨较快；用于修复耳小骨，对恢复听力具有良好效果。

羟基磷灰石（HA）组成与天然磷灰石矿物相近，是脊椎动物骨和齿的主要无机成分，结构也非常接近，作为骨代替物被用于骨移植。HA有良好的生物相容性，植入体内不仅安全无毒，还能传导骨生长，是典型的的生物活性陶瓷，植入体内后能与组织在界面上形成化学键性结合。

磷酸三钙生物相容性好，植入机体后与骨直接融合，无任何局部炎性反应及全身毒副作用。与其它陶瓷相比，更类似于人骨和天然牙的性质和结构；缺点是机械强度偏低，经不起力的冲击，将磷酸三钙陶瓷与其他材料混合，制成双相或多相陶瓷，是提高其力学强度的方法之一。

2、生物陶瓷与生物陶瓷涂层的区别

生物陶瓷(Bioceramics)是指直接用于人体或与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料。按其生物学性能大体可分为生物惰性陶瓷、生物活性陶瓷，其应用各有侧重。

生物惰性陶瓷主要是指化学性能稳定、生物相容性好的陶瓷材料，如Al2O3、ZrO2、ZTA、Si3N4以及它们的复合陶瓷材料等，由于断裂韧性、耐磨性优良常应用于外科手术承重假体、牙科移植物、骨头替代物等，但缺点是不如金属坚韧，骨组织粘附性差，价格相对昂贵。

而生物活性陶瓷，包括表面生物活性陶瓷和生物吸收性陶瓷，主要被作为支架材料或结构坚固的涂层材料，常见的生物活性陶瓷有羟基磷灰石陶瓷、磷酸三钙等。自20世纪70年代末以来具有优异生物学性能的羟基磷灰石材料(Hydroxyapatite)发展以来，生物陶瓷材料越来越受欢迎，然而，生物活性陶瓷由于低强度和韧性差，它们很容易被外界环境和生理环境中损坏，材料大都薄而宽，难以制造特殊的骨头和关节，因此其单体应用有限。

随着表面科学技术的发展，低生物相容性的金属种值体基材，可以先涂盖化学惰性和生物相容性的生物陶瓷涂层，再与人体直接接触，并通过控制涂装过程，以调节生物陶瓷材料的涂装量、孔隙度和表面状态，更好发挥多孔生物陶瓷涂层有利于骨组织永久生长的优点。显然，因为涂层和基材具有互补的优势，新型生物陶瓷涂层材料能获得比单一材料更好的性能。

3、生物活性陶瓷涂层制备方法

01等离子体喷涂技术

等离子喷涂是目前研究最广泛的生物陶瓷涂层制备方法。该技术利用等离子枪产生的离子电流将生物陶瓷粉末在高温或接近熔点处熔化，然后高速倒入金属基板中形成涂层。通过在基体和涂层之间应用高粘结强度，可以在40～54μｍ之间获得完整的涂层。用等离子体制备陶瓷涂层时，由于残余热应力的高浓度和涂层界面缺陷，通常导致涂层基板界面失效，不利于陶瓷涂层的机械稳定性，限制了相应的结合强度。此外，等离子涂层与金属基板之间的物理性能也有很大的差异，导致涂层与金属基板之间存在较高的界面应力和较低的结合强度。

有学者利用后处理技术对等离子注入纳米TiO2涂层进行生物活化，获得了与钛合金主体结合良好的具有良好生物活性和生物适应性的TiO2涂层。近年来，铝合金表面等离子喷涂生物活性梯度涂层的研究取得了一定进展，如研究气体与羟基化合物之间形成的化学成分梯度过渡区，可能降低界面应力，提高界面结合强度。此外，等离子涂层后的进一步处理也是改善界面粘结的一种方法。

02激光熔覆法

激光光熔覆技术是一种适用于各种光熔覆材料的方法，即在基体上铺放所需的涂层粉末材料，同时经过高能密度激光束辐照加热，使其与基体表面熔化并快速凝固，从而在基材表面形成与基体结合性良好的功能涂层。这种方法特征是涂层与基体中固体金属的结合，这决定了涂层的成分和密度。涂层的结构和质量对涂层的稳定性和耐久性起着重要的作用。该技术主要存在的问题有：（1）熔覆层质量稳定性差，即熔覆层和基体材料的温度梯度和热膨胀系数的差异，导致熔覆层产生气孔、裂纹、变形和表面不平等多种缺陷；（2）激光熔覆热循环造成的残余应力引起熔覆层裂纹。解决方案包括采用合理的预热以提高结合度，熔覆后及时进行热处理以消除残余应力，避免微裂纹的形成。

03燃烧合成法

燃烧合成作为一种获得生物涂料的新技术，优点是可以在燃烧温度高、反应速度快、工艺流程简单、设备要求低、生产效率高、机身形状和尺寸不限的复杂表面上合成厚度均匀的陶瓷涂层。在燃烧液中合成生物陶瓷粉是国外一个热门的研究领域。在此基础上，业界也开发了利用燃烧流体合成生物陶瓷涂层的技术，此外还有热粘接法等。

目前，等离子喷涂是制备生物陶瓷涂层的主流方法，随着等离子喷涂技术的不断改进，生物涂层的质量也不断提高。如何提高生物材料涂层的界面强度，同时保证涂层的稳定性和生物活性，是等离子体喷涂技术未来研究的重点。后续研究会着眼等离子体过程监测、生物涂层形成过程、工艺参数的确定等方面。

根据相关研究机构数据，2022年全球生物陶瓷市场规模到达到了933亿元(人民币)，其中骨科植入医疗器械、牙科义齿市场规模快速增长，处于全球生物惰性陶瓷市场领先地位的公司有CoorsTek（美国），CeramTec（德国），Kyocera（日本）等外企，我国仍处于追赶国外先进水平的阶段。生物活性陶瓷及其复合材料则属于另一赛道，市场潜力有待发掘。期望未来出现更好的喷涂技术，使生物活性陶瓷在口腔医疗、再生医学、骨骼医学方面发挥更大作用，产生更大的实际价值。

文章来源： TK生物基材料，畅的新材料科技， 粉体圈