Содержание
Биоматериал - это любой материал, который является неотъемлемой частью живого организма. Материал может быть натуральным или синтетическим и включает металлы, керамику и полимеры. В основном они используются в медицине для восстановления тканей, клапанов сердца и имплантатов. Хотя биоматериалы имеют много преимуществ и недостатков, каждый материал выбирается в соответствии с конечным применением, так что преимущества перевешивают недостатки.
металл
Нержавеющая сталь, золото, сплав кобальт-хром и никель-титановый сплав являются наиболее часто используемыми металлами в качестве биоматериалов. Области применения включают замены костей и суставов, зубные имплантаты и кардиостимуляторы. Основными преимуществами металлов являются то, что они прочны и устойчивы к усталостному разрушению. Они имеют форму памяти и могут быть легко стерилизованы перед использованием. Основным недостатком является то, что металл может корродировать из-за химической реакции организма с ферментами и кислотами. Это также может вызвать токсичность ионов металлов в организме.
полимер
Полимеры включают коллаген, нейлон и силиконы. Они используются для восстановления тканей, клапанов сердца и грудных имплантатов. Полимеры широко используются, поскольку они могут быть изготовлены для адаптации к их использованию. Они просты в изготовлении и модификации. Они также являются биоразлагаемыми, что является как преимуществом, так и недостатком. Из-за интенсивного взаимодействия с телом они могут выщелачиваться, что приводит к износу. Они также могут поглощать важные питательные вещества и воду из крови.
керамика
Глинозем, диоксид циркония и пиролитический углерод являются одними из керамических материалов, используемых в качестве биоматериалов в таких областях, как ортопедические и зубные имплантаты. Основным преимуществом является то, что они прочны и химически инертны. Они обладают высокой прочностью на сжатие, что необходимо для костных имплантатов. Некоторые керамические материалы также являются биоразлагаемыми. Сложность в изготовлении является основным недостатком. Они также могут минимизировать врастание кости. Иногда имплантаты со временем могут ослабнуть и сместиться.
композиты
Композиты включают биостекло-керамику, аллотрансплантат и ксенотрансплантат. Они используются в тканевой инженерии и суставных заменах. Поскольку композиты изготавливаются из двух или более материалов, конечный продукт сочетает в себе свойства всех используемых материалов. Основным преимуществом композитов является то, что они прочные и легкие. Они имеют низкую плотность, а также устойчивы к коррозии. Высокая стоимость, связанная с изготовлением композитов, является недостатком. Кроме того, их форму нельзя легко изменить.