Zalety i wady biomateriałów

Biomateriał to każdy materiał, który jest integralną częścią żywego organizmu. Materiał ten może być naturalny lub syntetyczny i obejmuje metale, ceramikę i polimery. Są one głównie używane w medycynie do naprawy tkanek, zastawek serca i implantów. Chociaż biomateriały mają wiele zalet i wad, każdy materiał jest wybierany w zależności od zastosowania końcowego, tak aby zalety przeważały nad wadami.

Metal

Stal nierdzewna, złoto, stop kobaltu z chromem i stop niklu z tytanem to najczęściej stosowane metale jako biomateriały. Zastosowania obejmują protezy kości i stawów, implanty dentystyczne i rozruszniki serca. Główną zaletą metali jest ich wytrzymałość i odporność na degradację zmęczeniową. Posiadają pamięć kształtu i mogą być łatwo sterylizowane przed użyciem. Główną wadą jest to, że metal może ulec korozji w wyniku reakcji chemicznej z enzymami i kwasami organizmu. Może również powodować toksyczność jonów metali w organizmie.

• Stal nierdzewna, złoto, stop kobaltowo-chromowy i stop niklowo-tytanowy to najczęściej stosowane metale jako biomateriały.
  
• Mogą również powodować toksyczność jonów metali w organizmie.

Polimery

Polimery obejmują kolagen, nylon i silikony. Są one stosowane w naprawie tkanek, zastawkach serca i implantach piersi. Polimery są szeroko stosowane, ponieważ mogą być produkowane w celu dostosowania do ich zastosowania. Są łatwe w produkcji i modyfikacji. Są również biodegradowalne, co jest zarówno zaletą, jak i wadą. Ze względu na intensywną interakcję z ciałem, mogą one wypłukiwać się, prowadząc do zużycia. Mogą również absorbować ważne składniki odżywcze i wodę z krwi.

• Polimery obejmują kolagen, nylon i silikony.
  
• Są one również biodegradowalne, co jest zarówno zaletą, jak i wadą.

Ceramika

Aluminium, cyrkon i węgiel pirolityczny to niektóre z materiałów ceramicznych używanych jako biomateriały w zastosowaniach takich jak implanty ortopedyczne i dentystyczne. Główną ich zaletą jest to, że są mocne i chemicznie obojętne. Posiadają wysoką wytrzymałość na ściskanie, która jest niezbędna w przypadku implantów kostnych. Niektóre materiały ceramiczne są również biodegradowalne. Główną ich wadą jest trudność w produkcji. Mogą one również minimalizować wrastanie kości. Czasami implanty mogą z czasem poluzować się i ulec przemieszczeniu.

• Alumina, cyrkonia i węgiel pirolityczny to niektóre z materiałów ceramicznych używanych jako biomateriały w zastosowaniach takich jak implanty ortopedyczne i dentystyczne.
  
• Główną ich zaletą jest to, że są mocne i chemicznie obojętne.

Kompozyty

Kompozyty obejmują bioglazę-ceramikę, allograft i ksenograft. Stosuje się je w inżynierii tkankowej i protezach stawów. Ponieważ kompozyty są wykonane z dwóch lub więcej materiałów, produkt końcowy łączy w sobie właściwości wszystkich użytych materiałów. Główną zaletą kompozytów jest to, że są one wytrzymałe, a jednocześnie lekkie. Mają niską gęstość i są odporne na korozję. Wadą jest wysoki koszt produkcji kompozytów. Ponadto ich kształt nie może być łatwo zmieniony.

• Kompozyty obejmują bioglazę-ceramikę, allograft i ksenograft.
  
• Główną zaletą kompozytów jest to, że są mocne, a jednocześnie lekkie.