Výhody a nevýhody biomateriálov

Biomateriál je akýkoľvek materiál, ktorý je neoddeliteľnou súčasťou živého organizmu. Materiál môže byť prírodný alebo syntetický a zahrnuje kovy, keramiku a polyméry. Používajú sa hlavne v lekárstve na opravu tkanív, srdcových chlopní a implantátov. Zatiaľ čo biomateriály majú veľa výhod a nevýhod, každý materiál sa vyberá podľa konečnej aplikácie tak, aby výhody prevažovali nad nevýhodami.

Kov

Nehrdzavejúca oceľ, zlato, zliatina kobaltu a chrómu a zliatiny niklu a titánu sú najbežnejšie kovy používané ako biomateriály. Medzi aplikácie patria náhrady kostí a kĺbov, zubné implantáty a kardiostimulátory. Hlavné výhody kovov spočívajú v tom, že sú silné a odolné voči degradácii únavou. Majú tvarovú pamäť a pred použitím sa dajú ľahko sterilizovať. Hlavnou nevýhodou je, že kov môže korodovať v dôsledku chemickej reakcie s enzýmami a kyselinami v tele. Môže tiež spôsobiť toxicitu kovových iónov v tele.

Polymér

Polyméry zahŕňajú kolagén, nylon a silikóny. Používajú sa pri opravách tkanív, srdcových chlopniach a prsných implantátoch. Polyméry sú široko používané, pretože sa dajú vyrobiť tak, aby sa prispôsobili ich použitiu. Ľahko sa vyrábajú a upravujú. Sú tiež biologicky odbúrateľné, čo je výhodou aj nevýhodou. Vďaka intenzívnej interakcii s telom sa môžu lúhovať, čo vedie k opotrebovaniu. Môžu tiež absorbovať dôležité živiny a vodu z krvi.

Keramika

Oxid hlinitý, oxid zirkoničitý a pyrolitický uhlík sú niektoré z keramík používaných ako biomateriály v aplikáciách, ako sú ortopedické a zubné implantáty. Hlavnou výhodou je, že sú silné a chemicky inertné. Majú vysokú pevnosť v tlaku, ktorá je nevyhnutná pre kostné implantáty. Niektoré keramické materiály sú tiež biologicky odbúrateľné. Hlavnou nevýhodou sú ťažkosti s výrobou. Môžu tiež minimalizovať vrastanie kostí. Niekedy sa implantáty môžu časom uvoľniť a uvoľniť.

Kompozity

Kompozity zahŕňajú biosklokeramiku, aloštep a xenoštep. Používajú sa v tkanivovom inžinierstve a pri náhradách kĺbov. Pretože sú kompozity vyrobené z dvoch alebo viacerých materiálov, výsledný produkt kombinuje vlastnosti všetkých použitých materiálov. Hlavnou výhodou kompozitov je, že sú pevné a zároveň ľahké. Oni majú nízka hustota a tiež sú odolné proti korózii. Nevýhodou sú vysoké náklady na výrobu kompozitov. Navyše sa ich tvar nedá ľahko zmeniť.

  • Zdieľam
instagram viewer