**章概论
口腔生物材料学已成为支撑口腔医学学科发展及口腔临床诊疗安全与质量的基础性学科，本章将介绍其学科定义、工作内容和范畴、简要发展历史、学科特点及发展趋势。
**节 口腔生物材料学的学科介绍
口腔生物材料学是一门口腔基础学科，它融合了口腔医学、临床医学、材料学、生物学及工程学等多个学科的知识和技术。本节重点介绍其学科定义、工作内容和范畴及简要发展历史。
一、口腔生物材料学的定义
口腔生物材料学是研究用于修复或替代口腔病（缺）损组织和器官或用于修复、增进口颌系统组织功能的非生命材料的一门交叉学科。口腔生物材料学既是口腔医学或材料科学的重要组成部分，同时也是生物医学材料学的重要分支，为口腔医学的发展提供了强大的支持和推动力。
二、口腔生物材料学的工作内容和范畴
口腔生物材料学的工作内容可以概括为以下几个方面：①研究口腔生物材料相关的基本知识、基本理论和基本分析方法、测试技术、实验方法等；②建立并完善口腔生物材料学相关的标准及口腔医疗器械的管理、标准和法规等；③研究如何应用各种口腔生物材料修复、替代或增进口腔颌面组织的功能；④研究如何提高口腔生物材料的性能，研发新型口腔生物材料，以改善口腔治疗的效果；⑤研究口腔生物材料学前沿、创新理论和技术，尤其是利用多学科交叉的手段或平台，发展口腔生物材料学新理论、新技术和新装备，如人工智能和器官芯片等；⑥阐述口腔生物材料学的科研思维、实验规划等，如口腔生物材料学的研究方向、发展趋势、创新研究设计和运用思路等。
从工作范畴的角度看，口腔生物材料学的工作范畴比口腔材料学窄，后者涉及的材料还包括不直接应用于人体口腔的修复体加工类的工艺用材料。依据口腔生物材料学的工作内容，口腔生物材料学既属于口腔医学范畴，也属于生物医学材料学、生物医学工程学范畴，基于其交叉学科属性，口腔生物材料学具有广阔的发展前景。
三、口腔生物材料学的发展简史
生物材料在口腔医学的发展过程中始终起着先导和推动的作用，口腔生物材料学的每一次科研突破，都会给口腔医学的发展带来崭新的变革（图1-1-1）。对于口腔生物材料的发展阶段，大致可分为古代、近代和现代三个时期，同时，口腔生物材料也经历了由天然物质到金属、陶瓷，然后再到高分子材料乃至复合材料的综合发展历程，使得口腔修复体在机械性能、美学性能和生物学性能等方面都达到了新的高度。随着纳米技术、生物仿生技术、数字技术等先进技术的不断发展，口腔生物材料领域也在不断创新和突破。在这个过程中，口腔材料在人体的作用位置从体外逐渐进入体内，也从局部扩展到全身。
世界口腔生物材料学的发展历史悠久，可以追溯到几千年前。在古埃及的出土文物中，可以见到有眼、鼻、耳等类似颌面赝复体的出土文物（公元前2600年）。在古埃及和同期的叙利亚墓葬中（公元前1000年），发现金属丝或金属带曾被用于将天然牙固定在一起，以修复缺失牙。公元前400年，人类对于口腔修复的认识和实践又迈进了一步，人类已开始用义齿代替缺失牙。更令人惊奇的是，在古印度和古埃及的墓葬中，甚至发现了用种植方式实施口腔修复的证据，这表明古代人类已经开始尝试将人工材料植入颌骨内，以支撑和固定义齿。以上证据或历史痕迹表明古代人类就已开始尝试使用材料进行口腔治疗。在中国，唐代就出现了使用“银色膏体”来补牙的记录。1050年，人们将乳香、明矾和蜂蜜混合在一起，利用此混合物可能具有一定抗菌和黏附的性质来治疗龋病。宋代人楼钥的《攻媿集》中记录了一种方法：用骨头、象牙、宝石等材料修复残损缺失牙齿。1480年，因金箔具有良好的延展性、可塑性和一定的耐腐蚀性，意大利人开始使用金箔修复牙齿缺损。从1530年开始，人们进一步探索口腔修复技术，通过在金银制品上用纸浆粘接棉麻、皮革等材料，恢复组织缺损。1565年，人们使用金属片来修复腭裂，这是有关颌面软硬组织缺损修复的*早记录。1756年，口腔修复体的制作工艺和精度有了显著的提高，因为人们开始用蜡制作口腔印模，用石膏制作口腔模型。19世纪中期，银汞合金出现，并成为龋病充填治疗非常重要且应用时间较久的材料。紧接着，氧化锌丁香油水门汀、磷酸锌水门汀等粘固材料相继投入使用。19世纪末，临床治疗中出现了使用金属铸造桩冠进行修复的方法，并采用铱金属制成种植体，开创了口腔植入材料的先河。从此，口腔生物材料从单纯体外使用阶段步入植入体内使用阶段，也预示着口腔医学的临床操作迎来了一个新高峰。
20世纪初期，酚醛树脂用于根管充填，明胶-甘油化合物及乳胶用于制作软性颌面部缺损修复体，使得临床治疗范围不断扩大。20世纪30年代后期，丙烯酸树脂成为义齿修复的基托材料并沿用至今；20世纪50年代起应用的牙本质粘接剂逐步更新迭代，成为现今各类粘接性治疗和修复的基本材料。20世纪60年代开始应用的复合树脂，经过不断创新改良，成为颜色、机械性能等均良好的充填或修复材料；同期出现的金属烤瓷修复体，利用金属与陶瓷各自的优势，成为20世纪后期应用*为广泛的修复体之一。20世纪70年代，玻璃离子水门汀、玻璃陶瓷、羟基磷灰石陶瓷、单/多晶氧化铝陶瓷等材料相继出现，为口腔修复临床技术创新奠定了坚实基础，同时钛和钛合金种植体的临床应用真正改变了牙齿缺失修复的理念和模式。20世纪80年代起，氧化锆陶瓷的韧性、脆性、粘接界面和美学问题逐步改善，使得此类修复体逐步成为兼具生物相容性、高韧性、高强度、高稳定性、美观的修复材料，并在常规口腔修复和种植修复中得到了广泛应用。同时，以磷酸钙为代表的可降解类陶瓷材料等生物再生材料不断出现，为口腔颌面部骨组织缺损的再生性修复奠定了研究基础。此外，20世纪90年代以后，纳米技术与口腔生物材料的结合、功能化陶瓷基复合材料的创新研发等均促进了口腔医学的高质量发展。进入21世纪后，各类再生性修复材料、仿生性材料的不断研发，为真正实现口腔颌面组织缺损缺失的再生性、仿生性修复奠定了坚实基础，成为引领学科发展的重要方向，即使是一直沿用至今的传统材料，也在多次更新改进后，更符合口腔生理和治疗的动态需求，总而言之，口腔生物材料科研创新能力提升促进了整个口腔医学学科的持续快速发展。
目前，国内外口腔生物材料学研究均快速发展，且竞争激烈，甚至在学科内容方面也扩充了外延；同时，口腔生物材料研究平台和行业学术组织纷纷成立，编辑出版了相关的专业杂志，并定期举行学术交流会。在教学和人才培养方面，口腔生物材料学被许多大学纳入必修课程。将口腔生物材料学相关内容添加至口腔医学生的培养方案中，对培养复合型创新型口腔医学人才至关重要。在我国，口腔生物材料学课程贯穿于本科生、硕士研究生、博士研究生的教学中，同时，多所高校设立博士后流动站开展深入全面的口腔生物材料学研究和教学，以培养本学科专业人才，为日后建立和完善学科体系打下基础。
在口腔生物材料学教材、专著编写方面，国内外学者均作出了重要贡献。2008年，Richard Curtis和Timothy Watson编著了Dental Biomaterials：Imaging，Testing and Modelling；2011年，Roger Narayan等编著了Biomaterials Science：Processing，Properties and Applications；2017年，Lobat Tayebi和Keyvan Moharamzadeh编著了Biomaterials for Oral and Dental Tissue Engineering等。2004年，四川大学华西口腔医学院陈治清教授主编了《口腔生物材料学》；2011年和2016年，上海交通大学口腔医学院孙皎教授主编了《口腔生物材料学》（第2版）全国高等学校研究生规划教材；2019年，南京大学医学院口腔医学院孟翔峰教授主编了《简明口腔生物材料研究》等。随着口腔生物材料学的学科教育不断完善，口腔生物材料学及多学科的交叉融通也越发活跃和强化，这有助于加快对相关知识、理论、技术的理解、掌握和创新。
第二节 口腔生物材料学的学科特点及发展趋势
为了深入理解口腔生物材料学的学科本质，预测和引领学科发展动向，本节总结了口腔生物材料学的学科特点及发展趋势，以为口腔生物材料研究者、应用者、学习者提供明确的方向性和技术性指导，促进学科间的相互交流和合作，助力培养口腔生物材料学相关跨学科知识和技能的复合型人才。
一、口腔生物材料学的学科特点
口腔生物材料学作为一门新兴的口腔基础医学学科，内涵丰富、知识广泛，涉及口腔医学与理学、信息学及材料工程学等领域的交叉内容。口腔生物材料学的研究对象涉及生物材料与口腔颌面部组织结构、生理功能的相互关系，研究目标是改进和改善现有材料，研发创新型、实用性口腔生物材料，建立材料应用和研发的标准，为利用口腔生物材料制品替代性修复，甚至再生性修复口腔颌面组织缺损或缺失后生理外形、重建生理功能奠定基础。在学科方法应用方面，口腔生物材料学融合了现代自然科学的理论方法和工程技术；在类别上，口腔生物材料学包含了用于修复牙体缺损、牙列缺损和缺失的材料，如各类固定和可摘义齿材料、颌面赝复材料等，还包括口腔预防保健材料、牙体缺损窝洞充填材料、牙髓治疗和根管治疗材料、牙周治疗材料、口腔正畸材料和口腔颌面部植入材料等。
作为一门新兴分支学科，口腔生物材料学具备很多学科特点。
**个学科特点是多学科交叉融合。在设计、研究和选择应用口腔生物材料时，需要考虑多个因素，包括材料的生物学特性、机械性能、美学性能、化学稳定性及与口腔环境的相容性等。此外，口腔生物材料的研发涉及多个学科的知识，尤其是随着科技的发展，越来越多的新技术和新的研究方法如人工智能、人工芯片等逐步应用于其中。因此，学习本课程应具备扎实和广博的学科知识基础。该领域的研究者需要具备跨学科的知识和技能，以及良好的合作能力。
第二个学科特点是口腔生物材料学的综合性。*先，**个学科特点已经强调了口腔生物材料学的知识融合要求，这种知识融合使得口腔生物材料学能够综合考虑不同学科的需求和限制，从而设计出更符合实际应用需求的口腔生物材料。其次，口腔生物材料学集成了多种先进的技术，从材料制备、表征到生物学评价、功效评价等过程都需要技术的集成应用，使得口腔生物材料的研究和开发更加系统和高效。再次，口腔生物材料的应用十分广泛，涉及牙齿修复、口腔颌面组织再生、畸形矫治等多个方面，这种应用多样性要求口腔生物材料学必须具备综合性特征，以应对不同临床应用场景和需求。*后，在研究深度与广度方面，口腔生物材料学不仅关注材料本身的物理、化学和机械性能，还涉及材料与口腔颌面组织相互作用的生物相容性、免疫反应等生物学问题。基于口腔生物材料在口腔颌面部复杂环境中的长期安全和功效要求，口腔生物材料学需要具备综合性的研究方法和手段。
第三个学科特点是口腔生物材料学的实践性。*先，口腔生物材料学的研究和应用始终要围绕解决口腔临床问题和需求而展开。无论是牙齿的缺损缺失修复、口腔颌面部组织的病变治疗，还是口腔颌面部组织缺损畸形的再生修复，都需要依赖合适的生物材料来实现治疗。其次，口腔生物材料学不仅要关注材料的理论性能，更要重视其在临床实际应用中的安全性和有效性。研究者需要在实验室测试、动物实验和临床试验等多个阶段，对口腔生物材料的生物相容性、机械性能、化学稳定性和功效等进行全面评估。*后，口腔生物材料学的研究成果直接指导和影响口腔临床操作。因为新型口腔生物材料的研究成果可以帮助临床采用更合适的治疗流程，实现治疗效果和患者满意度双提升，因此新材料的使用一般会改变和影响临床操作流程。同时，口腔生物材料研发还应关注材料的操作便捷性，既要能减轻临床工作负荷，也要让患者减少就诊次数，减轻疾病负担。总之，随着科技的进步和临床需求的不断变化，口腔生物材料也应不断更新和改进。研究者通过实践中的反馈，不断优化材料的性能和设计，以满足不断变化和
展开
