مزايا وعيوب المواد الحيوية

المواد الحيوية هي أي مادة تشكل جزءًا لا يتجزأ من الكائن الحي. يمكن أن تكون المادة طبيعية أو اصطناعية وتشمل المعادن والسيراميك والبوليمرات. وهي تستخدم بشكل أساسي في المجال الطبي لإصلاح الأنسجة وصمامات القلب والغرسات. في حين أن المواد الحيوية لها العديد من المزايا والعيوب ، يتم اختيار كل مادة وفقًا للتطبيق النهائي بحيث تفوق المزايا العيوب.

ستانلس ستيلوالذهب وسبائك الكوبالت والكروم وسبائك النيكل والتيتانيوم هي المعادن الأكثر استخدامًا كمواد حيوية. تشمل التطبيقات استبدال العظام والمفاصل وزراعة الأسنان وحالات تنظيم ضربات القلب. تتمثل المزايا الرئيسية للمعادن في أنها قوية ومقاومة للتلف الناتج عن الإجهاد. لديهم ذاكرة الشكل ويمكن تعقيمها بسهولة قبل الاستخدام. العيب الرئيسي هو أن المعدن يمكن أن يتآكل بسبب التفاعل الكيميائي مع إنزيمات وأحماض الجسم. كما يمكن أن يسبب سمية أيونات المعادن في الجسم.

تشمل البوليمرات الكولاجين والنايلون والسيليكون. يتم استخدامها في إصلاح الأنسجة وصمامات القلب وزراعة الثدي. تستخدم البوليمرات على نطاق واسع حيث يمكن تصنيعها لتتكيف مع استخدامها. إنها سهلة التصنيع والتعديل. كما أنها قابلة للتحلل البيولوجي ، وهي ميزة وعيوب في نفس الوقت. بسبب التفاعل المكثف مع الجسم ، يمكن أن تتسرب ، مما يؤدي إلى البلى. يمكنهم أيضًا امتصاص العناصر الغذائية المهمة والماء من الدم.

الألومينا والزركونيا والكربون الحراري هي بعض أنواع السيراميك المستخدمة كمواد حيوية في تطبيقات مثل زراعة العظام وزراعة الأسنان. الميزة الرئيسية هي أنها قوية وخاملة كيميائيا. لديهم قوة ضغط عالية ، وهو أمر ضروري لزراعة العظام. بعض المواد الخزفية قابلة للتحلل أيضًا. الصعوبة في التصنيع تشكل العيب الرئيسي. يمكنهم أيضًا تقليل نمو العظام. في بعض الأحيان ، يمكن أن تتحلل الغرسات بمرور الوقت وتصبح من مكانها.

تشتمل المواد المركبة على الزجاج الحيوي والسيراميك والطعم الخيفي والطبقة الخارجية. يتم استخدامها في هندسة الأنسجة واستبدال المفاصل. نظرًا لأن المواد المركبة مصنوعة من مادتين أو أكثر ، فإن المنتج النهائي يجمع بين خصائص جميع المواد المستخدمة. الميزة الرئيسية للمركبات هي أنها قوية وخفيفة الوزن. يملكون كثافة قليلة كما أنها مقاومة للتآكل. التكلفة العالية التي ينطوي عليها تصنيع المركبات هي عيب. بالإضافة إلى ذلك ، لا يمكن تغيير شكلها بسهولة.