Sisältö
Biomateriaali on mitä tahansa materiaalia, joka on olennainen osa elävää organismia. Materiaali voi olla luonnollinen tai synteettinen ja sisältää metalleja, keramiikkaa ja polymeerejä. Niitä käytetään pääasiassa lääketieteen alalla kudosten korjaamiseen, sydänventtiileihin ja implantteihin. Vaikka biomateriaaleilla on monia etuja ja haittoja, kukin materiaali valitaan loppusovelluksen mukaan siten, että edut ylittävät haitat.
Metalli
Ruostumaton teräs, kulta, koboltti-kromiseos ja nikkeli-titaaniseos ovat yleisimmin metalleina käytettyjä metalleja. Sovellukset sisältävät luun ja nivelten korvaamisen, hammasimplantit ja sydämentahdistimen kotelot. Metallien tärkeimmät edut ovat, että ne ovat vahvoja ja kestäviä väsymyksen hajoamiselle. Niillä on muodomuisti ja ne voidaan steriloida helposti ennen käyttöä. Suurin haittapuoli on, että metalli voi syöpyä johtuen kemiallisesta reaktiosta kehon entsyymien ja happojen kanssa. Se voi myös aiheuttaa kehon metalli-ionimyrkyllisyyttä.
Polymeeri
Polymeereihin kuuluvat kollageeni, nylon ja silikonit. Niitä käytetään kudosten korjaamiseen, sydänventtiileihin ja rintaimplantteihin. Polymeerejä käytetään laajalti, koska niitä voidaan valmistaa mukautumaan käyttöön. Niitä on helppo valmistaa ja muokata. Ne ovat myös biohajoavia, mikä on sekä etu että haitta. Intensiivisen vuorovaikutuksen vuoksi vartaloon, ne voivat vuotaa, mikä johtaa kulumiseen. Ne myös imevät verestä tärkeitä ravintoaineita ja vettä.
Keramiikka
Alumiinioksidi, zirkoniumoksidi ja pyroliittinen hiili ovat joitain keramiikoista, joita käytetään biomateriaaleina sovelluksissa, kuten ortopediset ja hammasimplantit. Tärkein etu on, että ne ovat vahvoja ja kemiallisesti inerttejä. Niillä on korkea puristuslujuus, mikä on välttämätöntä luuimplantteille. Jotkut keraamiset materiaalit ovat myös biohajoavia. Valmistusvaikeudet ovat tärkein haitta. Ne voivat myös minimoida luun lisääntymisen. Joskus implantit voivat irtoutua ajan myötä ja siirtyä irti.
Composites
Komposiitit sisältävät bioglasskeraamisen, allograftin ja ksenograftin. Niitä käytetään kudostekniikassa ja nivelten korvaamisessa. Koska komposiitit on valmistettu kahdesta tai useammasta materiaalista, lopputuotteessa yhdistyvät kaikkien käytettyjen materiaalien ominaisuudet. Komposiittien tärkein etu on, että ne ovat vahvoja ja ovat kevyitä. Niillä on matala tiheys ja ne ovat myös korroosionkestäviä. Komposiittien valmistukseen liittyvät korkeat kustannukset ovat haittapuoli. Lisäksi niiden muotoa ei voida muuttaa helposti.