Biomaterialul este orice material care face parte integrantă dintr-un organism viu. Materialul poate fi natural sau sintetic și include metale, ceramică și polimeri. Acestea sunt utilizate în principal în domeniul medical pentru repararea țesuturilor, supapele cardiace și implanturile. În timp ce biomaterialele au multe avantaje și dezavantaje, fiecare material este ales în funcție de aplicația finală, astfel încât avantajele să depășească dezavantajele.
Metal
Oțel inoxidabil, aurul, aliajul de cobalt-crom și aliajul de nichel-titan sunt cele mai frecvent metale utilizate ca biomateriale. Aplicațiile includ înlocuiri osoase și articulare, implanturi dentare și cazuri de stimulator cardiac. Principalele avantaje ale metalelor sunt că sunt puternice și sunt rezistente la degradarea oboselii. Au memorie de formă și pot fi sterilizate cu ușurință înainte de utilizare. Principalul dezavantaj este că metalul se poate coroda datorită reacției chimice cu enzimele și acizii corpului. De asemenea, poate provoca toxicitate asupra ionilor metalici în organism.
Polimer
Polimerii includ colagen, nailon și siliconi. Sunt folosite la repararea țesuturilor, a valvelor cardiace și a implanturilor mamare. Polimerii sunt folosiți pe scară largă deoarece pot fi fabricați pentru a se adapta la utilizarea lor. Sunt ușor de fabricat și de modificat. De asemenea, acestea sunt biodegradabile, ceea ce reprezintă atât un avantaj, cât și un dezavantaj. Datorită interacțiunii intensive cu corpul, acestea se pot leșiva, ducând la uzură. De asemenea, pot absorbi substanțe nutritive importante și apă din sânge.
Ceramică
Alumina, zirconia și carbonul pirolitic sunt unele dintre ceramica folosită ca biomateriale în aplicații precum implanturile ortopedice și dentare. Principalul avantaj este că sunt puternice și inerte din punct de vedere chimic. Au o rezistență mare la compresiune, care este necesară pentru implanturile osoase. Unele materiale ceramice sunt, de asemenea, biodegradabile. Dificultatea în fabricare reprezintă principalul dezavantaj. De asemenea, pot reduce la minimum creșterea osoasă. Uneori, implanturile se pot relaxa în timp și pot fi dislocate.
Compozite
Compozitele includ bioglas-ceramică, alogrefă și xenogrefă. Sunt utilizate în ingineria țesuturilor și înlocuirea articulațiilor. Deoarece compozitele sunt realizate din două sau mai multe materiale, produsul final combină proprietățile tuturor materialelor utilizate. Principalul avantaj al compozitelor este că sunt puternice, în timp ce sunt ușoare. Ei au densitate scazuta și, de asemenea, sunt rezistente la coroziune. Costul ridicat implicat în fabricarea compozitelor este un dezavantaj. În plus, forma lor nu poate fi schimbată cu ușurință.