根据与活体骨组织之间的结合方式,生物材料可分成二类:生物惰性(bioinert)和生物活性(bioactive)材料。生物惰性材料植入体内后与骨组织之间总是存在一层组织;而生物活性材料植入体内后,新生骨直接在其表面形成,随后材料与骨形成牢固的键合。
生物惰性材料(Bioinert Materials)是指在生物环境中能保持稳定,不发生或仅发生微弱化学反应的生物医学材料。实际上,完全惰性的材料是没有的,生物惰性材料植入体内后,在身体内基本上不发生化学反应和降解反应。它所引起的组织反应,是围绕植入体的表面形成一薄层包被性纤维膜,与组织间的结合主要是靠组织长入其粗糙不平的表面或多孔中,从而形成一种机械嵌合即形态结合。一些氧化物陶瓷、医用碳素材料、及大多数的医用金属材料和医用高分子材料都是生物惰性材料。
随着医学和材料科学的发展,一些金属材料、无机非金属材料和有机材料如不锈钢、钛合金、贵金属、氧化铝陶瓷、聚四氟乙烯等被用来制作人工移植材料,对延长人类寿命和提高生命质量起到了一定的作用。但从医学应用的角度来看,这些材均属生物惰性材料,即与人体组织没有活性结合,因此在临床应用上存在不少问题和缺陷。如金属材料长期使用,容易被腐蚀并溶出有一定毒性的金属元素。氧化铝陶瓷虽无毒性元素溶出,但它不能与肌体产生化学结合,并且弹性模量过高,与自然骨不匹配,易造成应力局部集中导致手术失败。研究新型的具有生物活性的医学材料引起了各国材料研究者的重视。