Conţinut
Biomaterialul este orice material care face parte integrantă dintr-un organism viu. Materialul poate fi natural sau sintetic și include metale, ceramică și polimeri. Acestea sunt utilizate în principal în domeniul medical pentru repararea țesuturilor, valvele cardiace și implanturi. În timp ce biomaterialele prezintă multe avantaje și dezavantaje, fiecare material este ales în funcție de aplicația finală, astfel încât avantajele depășesc dezavantajele.
Metal
Oțelul inoxidabil, aurul, aliajul de cobalt-crom și aliajul de nichel-titan sunt cele mai frecvent metale utilizate ca biomateriale. Aplicațiile includ înlocuirea oaselor și articulațiilor, implanturi dentare și cutii de stimulatoare cardiace. Principalele avantaje ale metalelor sunt că sunt puternice și sunt rezistente la degradarea oboselii. Au memorie de formă și pot fi sterilizate ușor înainte de utilizare. Dezavantajul principal este că metalul se poate coroda datorită reacției chimice cu enzimele și acizii corpului. De asemenea, poate provoca toxicitatea ionilor metalici în organism.
Polimer
Polimerii includ colagen, nylon și siliconi. Sunt utilizate în repararea țesuturilor, a valvelor inimii și a implanturilor mamare. Polimerii sunt utilizați pe scară largă, deoarece pot fi fabricați pentru a se adapta la utilizarea lor. Sunt ușor de fabricat și de modificat. De asemenea, sunt biodegradabile, ceea ce reprezintă un avantaj și un dezavantaj. Datorită interacțiunii intense cu corpul, acestea se pot scurge, ceea ce duce la uzură. De asemenea, pot absorbi nutrienți importanți și apă din sânge.
Ceramică
Alumina, zirconiul și carbonul pirolitic sunt unele dintre ceramica folosită ca biomateriale în aplicații precum implanturi ortopedice și dentare. Principalul avantaj este că sunt puternice și inerte chimic. Au o rezistență la compresiune ridicată, care este necesară pentru implanturile osoase. Unele materiale ceramice sunt de asemenea biodegradabile. Dificultatea de fabricație formează principalul dezavantaj. De asemenea, pot minimaliza ingestia osoasă. Uneori, implanturile se pot dezlipi în timp și devin dislocate.
compozite
Compozițiile includ bioglas-ceramică, alogrefă și xenografă. Sunt utilizate în inginerie de țesuturi și înlocuirea articulațiilor. Deoarece compozitele sunt fabricate din două sau mai multe materiale, produsul final combină proprietățile tuturor materialelor utilizate. Principalul avantaj al compozitelor este că sunt puternice în timp ce sunt ușoare. Au densitate redusă și, de asemenea, sunt rezistente la coroziune. Costul ridicat implicat în fabricarea compozitelor este un dezavantaj. În plus, forma lor nu poate fi modificată cu ușurință.