Переваги та недоліки біоматеріалів

Біоматеріал - це будь-який матеріал, який є невід’ємною частиною живого організму. Матеріал може бути природним або синтетичним і включає метали, кераміку та полімери. В основному вони використовуються в медичній галузі для відновлення тканин, клапанів серця та імплантацій. Хоча біоматеріали мають багато переваг і недоліків, кожен матеріал вибирається відповідно до кінцевого застосування таким чином, щоб переваги переважали недоліки.

Нержавіюча сталь, золото, кобальт-хромовий сплав та нікель-титановий сплав - це найчастіше метали, що використовуються як біоматеріали. Програми включають заміщення кісток та суглобів, зубні імплантати та кардіостимулятори. Основними перевагами металів є їх міцність і стійкість до деградації втоми. Вони мають пам’ять форми і їх легко стерилізувати перед використанням. Основним недоліком є ​​те, що метал може піддаватися корозії внаслідок хімічної реакції з організмом ферментів та кислот. Це також може спричинити токсичність іонів металів в організмі.

До полімерів належать колаген, нейлон та силікони. Вони використовуються для відновлення тканин, клапанів серця та імплантації молочних залоз. Полімери широко використовуються, оскільки їх можна виготовити для пристосування до їх використання. Їх легко виготовити та модифікувати. Вони також піддаються біологічному розкладанню, що є як перевагою, так і недоліком. Завдяки інтенсивній взаємодії з тілом вони можуть вимиватися, що призводить до зносу. Вони також можуть поглинати важливі поживні речовини та воду з крові.

Глинозем, цирконій та піролітове вуглець - це частина кераміки, яка використовується як біоматеріал у таких програмах, як ортопедичні та зубні імплантати. Головна перевага полягає в тому, що вони міцні та хімічно інертні. Вони мають високу міцність на стиск, що необхідно для імплантації кісток. Деякі керамічні матеріали також біологічно розкладаються. Труднощі у виготовленні утворюють головний недолік. Вони також можуть мінімізувати вростання кісток. Іноді імплантати можуть з часом ослабнути і зрушитися.

Композити включають біоскло-кераміку, алотрансплантат та ксенотрансплантат. Вони використовуються в тканинній інженерії та замінах суглобів. Оскільки композити виготовляються з двох або більше матеріалів, кінцевий продукт поєднує властивості всіх використовуваних матеріалів. Головною перевагою композитів є те, що вони міцні, маючи малу вагу. Вони мають низька щільність а також стійкі до корозії. Висока вартість, пов’язана з виготовленням композитів, є недоліком. Крім того, їх форму не можна легко змінити.