ביו-חומר הוא כל חומר שהוא חלק בלתי נפרד מאורגניזם חי. החומר יכול להיות טבעי או סינתטי וכולל מתכות, קרמיקה ופולימרים. הם משמשים בעיקר בתחום הרפואי לתיקון רקמות, מסתמי לב והשתלות. בעוד שלחומרים ביולוגיים יש יתרונות וחסרונות רבים, כל חומר נבחר על פי היישום הסופי כך שהיתרונות עולים על החסרונות.
מַתֶכֶת
פלדת אל - חלד, זהב, סגסוגת קובלט-כרום וסגסוגת ניקל-טיטניום הם המתכות הנפוצות ביותר המשמשות כחומרים ביולוגיים. היישומים כוללים החלפות עצם ומפרק, השתלות שיניים ומארזי קוצב לב. היתרונות העיקריים של מתכות הם שהם חזקים ועמידים בפני פירוק עייפות. יש להם זיכרון צורה וניתן לעקר אותם בקלות לפני השימוש. החיסרון העיקרי הוא שמתכת עלולה להתאכל בגלל תגובה כימית עם אנזימים וחומצות הגוף. זה גם יכול לגרום לרעלת יונים ממתכת בגוף.
פּוֹלִימֵר
פולימרים כוללים קולגן, ניילון וסיליקונים. הם משמשים לתיקון רקמות, מסתמי לב והשתלת חזה. נעשה שימוש נרחב בפולימרים מכיוון שניתן לייצר אותם כדי להתאים אותם לשימושם. הם קלים לייצור ולשינוי. הם גם מתכלים ביולוגית, וזה גם יתרון וגם חסרון. עקב האינטראקציה האינטנסיבית עם הגוף, הם יכולים לחלחל, מה שמוביל לבלאי. הם גם יכולים לספוג חומרים מזינים חשובים ומים מהדם.
קֵרָמִיקָה
אלומינה, זירקוניה ופחמן פירוליטי הם חלק מהקרמיקה המשמשת כביו-חומרים ביישומים כמו שתלים אורטופדיים ושיניים. היתרון העיקרי הוא שהם חזקים ואינרטיים כימית. יש להם חוזק דחיסה גבוה, הדרוש להשתלות עצם. גם חומרים קרמיים מסוימים מתכלים. הקושי בייצור מהווה את החיסרון העיקרי. הם גם יכולים למזער את צמיחת העצם. לפעמים, שתלים יכולים להירגע עם הזמן ולהתנתק.
מרוכבים
חומרים מרוכבים כוללים ביוגלאס-קרמיקה, אלוגרפט וקסנוגרפט. הם משמשים בהנדסת רקמות ובהחלפות מפרקים. מכיוון שמרכיבים עשויים משני חומרים או יותר, המוצר הסופי משלב את המאפיינים של כל החומרים בהם נעשה שימוש. היתרון העיקרי של חומרים מרוכבים הוא שהם חזקים בזמן שהם קלים. יש להם צפיפות נמוכה וגם עמידים בפני קורוזיה. העלות הגבוהה הכרוכה בייצור חומרים מרוכבים היא חיסרון. בנוסף, לא ניתן לשנות את צורתם בקלות.
