Biomateriaal is elk materiaal dat een integraal onderdeel is van een levend organisme. Het materiaal kan natuurlijk of synthetisch zijn en omvat metalen, keramiek en polymeren. Ze worden voornamelijk in de medische wereld gebruikt voor weefselherstel, hartkleppen en implantaten. Hoewel biomaterialen veel voor- en nadelen hebben, wordt elk materiaal gekozen op basis van de eindtoepassing, zodat de voordelen opwegen tegen de nadelen.
Metaal
Roestvrij staal, goud, kobalt-chroomlegering en nikkel-titaniumlegering zijn de meest gebruikte metalen als biomaterialen. Toepassingen zijn onder meer bot- en gewrichtsvervangingen, tandheelkundige implantaten en pacemakercases. De belangrijkste voordelen van metalen zijn dat ze sterk zijn en bestand zijn tegen vermoeiingsdegradatie. Ze hebben vormgeheugen en kunnen voor gebruik gemakkelijk worden gesteriliseerd. Het grootste nadeel is dat metaal kan corroderen door een chemische reactie met de lichaamsenzymen en zuren. Het kan ook metaaliontoxiciteit in het lichaam veroorzaken.
Polymeer
Polymeren omvatten collageen, nylon en siliconen. Ze worden gebruikt bij weefselherstel, hartkleppen en borstimplantaten. Polymeren worden veel gebruikt omdat ze kunnen worden vervaardigd om zich aan te passen aan hun gebruik. Ze zijn gemakkelijk te vervaardigen en aan te passen. Ze zijn ook biologisch afbreekbaar, wat zowel een voordeel als een nadeel is. Door de intensieve interactie met het lichaam kunnen ze uitlogen, wat leidt tot slijtage. Ze kunnen ook belangrijke voedingsstoffen en water uit het bloed opnemen.
Keramiek
Alumina, zirkonia en pyrolitische koolstof zijn enkele van de keramiek die als biomaterialen worden gebruikt in toepassingen zoals orthopedische en tandheelkundige implantaten. Het grote voordeel is dat ze sterk en chemisch inert zijn. Ze hebben een hoge druksterkte, wat nodig is voor botimplantaten. Sommige keramische materialen zijn ook biologisch afbreekbaar. De moeilijkheid bij de fabricage vormt het grootste nadeel. Ze kunnen ook botingroei minimaliseren. Soms kunnen implantaten na verloop van tijd losraken en losraken.
composieten
Composieten omvatten bioglaskeramiek, allograft en xenograft. Ze worden gebruikt in tissue engineering en gewrichtsvervangingen. Omdat composieten zijn gemaakt van twee of meer materialen, combineert het eindproduct de eigenschappen van alle gebruikte materialen. Het belangrijkste voordeel van composieten is dat ze sterk zijn en toch licht van gewicht. Zij hebben lage dichtheid en zijn ook bestand tegen corrosie. De hoge kosten die gemoeid zijn met de vervaardiging van composieten is een nadeel. Bovendien kan hun vorm niet gemakkelijk worden veranderd.