Biomateriālu priekšrocības un trūkumi

Biomateriāls ir jebkurš materiāls, kas ir neatņemama dzīvā organisma sastāvdaļa. Materiāls var būt dabīgs vai sintētisks, un tajā ietilpst metāli, keramika un polimēri. Tos galvenokārt izmanto medicīnas jomā audu labošanai, sirds vārstiem un implantiem. Lai gan biomateriāliem ir daudz priekšrocību un trūkumu, katrs materiāls tiek izvēlēts atbilstoši gala pielietojumam tā, lai priekšrocības atsvērtu trūkumus.

Nerūsējošais tērauds, biomateriālos visbiežāk izmanto metālu, zeltu, kobalta-hroma sakausējumu un niķeļa-titāna sakausējumu. Lietojumi ietver kaulu un locītavu aizstājējus, zobu implantus un elektrokardiostimulatora gadījumus. Metālu galvenās priekšrocības ir tās, ka tie ir izturīgi un izturīgi pret noguruma noārdīšanos. Viņiem ir formas atmiņa, un tos var viegli sterilizēt pirms lietošanas. Galvenais trūkums ir tas, ka metāls var korozēt ķīmiskās reakcijas dēļ ar ķermeņa fermentiem un skābēm. Tas arī var izraisīt metālu jonu toksicitāti organismā.

Polimēri ietver kolagēnu, neilonu un silikonus. Tos izmanto audu labošanā, sirds vārstuļos un krūšu implantos. Polimēri tiek plaši izmantoti, jo tos var ražot, lai pielāgotos to lietošanai. Tos ir viegli izgatavot un pārveidot. Tie ir arī bioloģiski noārdāmi, kas ir gan priekšrocība, gan trūkums. Pateicoties intensīvai mijiedarbībai ar ķermeni, tie var izskaloties, izraisot nodilumu. Viņi arī var absorbēt svarīgas uzturvielas un ūdeni no asinīm.

Alumīnija oksīds, cirkonija oksīds un pirolīta ogleklis ir daži no keramikas izstrādājumiem, ko izmanto kā biomateriālus tādos pielietojumos kā ortopēdiskie un zobu implanti. Galvenā priekšrocība ir tā, ka tie ir stipri un ķīmiski inerti. Viņiem ir augsta spiedes izturība, kas nepieciešama kaulu implantiem. Daži keramikas materiāli ir arī bioloģiski noārdāmi. Galvenais trūkums ir ražošanas grūtības. Viņi arī var samazināt kaulu ieaugšanu. Dažreiz implanti laika gaitā var atraisīties un izkustēties.

Kompozīti ietver bioglasisko keramiku, alotransplantātu un ksenotransplantātu. Tos izmanto audu inženierijā un locītavu nomaiņā. Tā kā kompozītmateriālus ražo no diviem vai vairāk materiāliem, gala produkts apvieno visu izmantoto materiālu īpašības. Kompozītu galvenā priekšrocība ir tā, ka tie ir izturīgi, vienlaikus ir viegli. Viņiem ir zems blīvums un arī ir izturīgi pret koroziju. Kompozītu izgatavošanas augstās izmaksas ir trūkums. Turklāt to formu nevar viegli mainīt.