Avantages et inconvénients des biomatériaux

Le biomatériau est tout matériau faisant partie intégrante d'un organisme vivant. Le matériau peut être naturel ou synthétique et comprend des métaux, des céramiques et des polymères. Ils sont principalement utilisés dans le domaine médical pour la réparation des tissus, les valves cardiaques et les implants. Alors que les biomatériaux présentent de nombreux avantages et inconvénients, chaque matériau est choisi en fonction de l'application finale de telle sorte que les avantages l'emportent sur les inconvénients.

Acier inoxydable, l'or, l'alliage cobalt-chrome et l'alliage nickel-titane sont les métaux les plus couramment utilisés comme biomatériaux. Les applications incluent les remplacements d'os et d'articulations, les implants dentaires et les boîtiers de stimulateur cardiaque. Les principaux avantages des métaux sont qu'ils sont solides et résistants à la dégradation par fatigue. Ils ont une mémoire de forme et peuvent être stérilisés facilement avant utilisation. Le principal inconvénient est que le métal peut se corroder en raison de la réaction chimique avec les enzymes et les acides du corps. Il peut également provoquer une toxicité des ions métalliques dans le corps.

Les polymères comprennent le collagène, le nylon et les silicones. Ils sont utilisés dans la réparation des tissus, les valves cardiaques et les implants mammaires. Les polymères sont largement utilisés car ils peuvent être fabriqués pour s'adapter à leur utilisation. Ils sont faciles à fabriquer et à modifier. Ils sont également biodégradables, ce qui est à la fois un avantage et un inconvénient. En raison de l'interaction intensive avec le corps, ils peuvent lessiver, entraînant une usure normale. Ils peuvent également absorber des nutriments importants et de l'eau du sang.

L'alumine, la zircone et le carbone pyrolitique font partie des céramiques utilisées comme biomatériaux dans des applications telles que les implants orthopédiques et dentaires. Le principal avantage est qu'ils sont solides et chimiquement inertes. Ils ont une résistance élevée à la compression, ce qui est nécessaire pour les implants osseux. Certains matériaux céramiques sont également biodégradables. La difficulté de fabrication constitue le principal inconvénient. Ils peuvent également minimiser la croissance osseuse. Parfois, les implants peuvent se desserrer avec le temps et se déloger.

Les composites comprennent la bioverre-céramique, l'allogreffe et la xénogreffe. Ils sont utilisés dans l'ingénierie tissulaire et les remplacements articulaires. Parce que les composites sont fabriqués à partir de deux ou plusieurs matériaux, le produit final combine les propriétés de tous les matériaux utilisés. Le principal avantage des composites est qu'ils sont solides tout en étant légers. Ils ont faible densité et sont également résistants à la corrosion. Le coût élevé impliqué dans la fabrication des composites est un inconvénient. De plus, leur forme ne peut pas être modifiée facilement.