A bioanyagok előnyei és hátrányai

A bioanyag minden olyan anyag, amely egy élő szervezet szerves része. Az anyag lehet természetes vagy szintetikus, és tartalmazhat fémeket, kerámiákat és polimereket. Főleg az orvosi területen használják szövetek helyreállítására, szívbillentyűkre és implantátumokhoz. Míg a biológiai anyagoknak számos előnye és hátránya van, mindegyik anyagot a végfelhasználásnak megfelelően választják meg, így az előnyök meghaladják a hátrányokat.

Rozsdamentes acél, az arany, a kobalt-króm ötvözet és a nikkel-titán ötvözet a leggyakrabban fém, amelyet biológiai anyagként használnak. Az alkalmazások közé tartoznak csont- és ízületi pótlások, fogászati ​​implantátumok és pacemaker esetek. A fémek fő előnye, hogy erősek és ellenállnak a fáradtság lebomlásának. Alakmemóriával rendelkeznek, és használat előtt könnyen sterilizálhatók. A fő hátrány az, hogy a fém korrodálódhat a testenzimekkel és savakkal való kémiai reakció miatt. Fémion-toxicitást is okozhat a szervezetben.

A polimerek közé tartozik a kollagén, a nejlon és a szilikon. Használják szövetek helyreállításában, szívbillentyűkben és mellimplantátumokban. A polimereket széles körben használják, mivel felhasználásukhoz igazodva előállíthatók. Könnyen előállíthatók és módosíthatók. Ezenkívül biológiailag lebonthatók, ami egyszerre előny és hátrány. A testtel való intenzív kölcsönhatás miatt kimosódhatnak, ami kopáshoz vezet. Fontos tápanyagokat és vizet is képesek felszívni a vérből.

Az alumínium-oxid, a cirkónium-dioxid és a pirolit szén egy része azoknak a kerámiáknak, amelyeket biológiai anyagként használnak olyan alkalmazásokban, mint az ortopédiai és a fogászati ​​implantátumok. A fő előny, hogy erősek és kémiailag inertek. Nagy nyomószilárdsággal rendelkeznek, ami a csontimplantátumokhoz szükséges. Egyes kerámiaanyagok biológiailag lebomlanak. A gyártás nehézségei jelentik a fő hátrányt. Minimálisra csökkenthetik a csontok növekedését. Néha az implantátumok idővel meglazulhatnak és elmozdulhatnak.

A kompozitok közé tartozik a bioglasszkerámia, az allograft és a xenograft. Használták őket szövetmérnöki munkában és ízületek pótlásában. Mivel a kompozitok két vagy több anyagból készülnek, a végtermék egyesíti az összes felhasznált anyag tulajdonságait. A kompozitok fő előnye, hogy erősek, miközben könnyűek. Van nekik kis sűrűségű és ellenállnak a korróziónak is. A kompozitok gyártásának magas költsége hátrány. Ezenkívül alakjuk nem változtatható meg könnyen.