Inhoud
Biomateriaal is elk materiaal dat een integraal onderdeel is van een levend organisme. Het materiaal kan natuurlijk of synthetisch zijn en omvat metalen, keramiek en polymeren. Ze worden voornamelijk op medisch gebied gebruikt voor weefselherstel, hartkleppen en implantaten. Hoewel biomaterialen veel voordelen en nadelen hebben, wordt elk materiaal gekozen op basis van de eindtoepassing zodat de voordelen opwegen tegen de nadelen.
Metaal
Roestvrij staal, goud, kobalt-chroomlegering en nikkel-titaniumlegering zijn de meest gebruikte metalen die als biomaterialen worden gebruikt. Toepassingen zijn onder meer vervanging van botten en gewrichten, tandheelkundige implantaten en pacemakers. De belangrijkste voordelen van metalen zijn dat ze sterk zijn en bestand zijn tegen vermoeidheidsverlies. Ze hebben vormgeheugen en kunnen gemakkelijk worden gesteriliseerd voor gebruik. Het grootste nadeel is dat metaal kan corroderen door chemische reactie met de lichaamsenzymen en zuren. Het kan ook metaalionentoxiciteit in het lichaam veroorzaken.
Polymeer
Polymeren omvatten collageen, nylon en siliconen. Ze worden gebruikt bij weefselherstel, hartkleppen en borstimplantaten. Polymeren worden veel gebruikt omdat ze kunnen worden vervaardigd om zich aan te passen aan hun gebruik. Ze zijn gemakkelijk te produceren en te wijzigen. Ze zijn ook biologisch afbreekbaar, wat zowel een voor- als een nadeel is. Door de intensieve interactie met het lichaam kunnen ze uitlogen, wat leidt tot slijtage. Ze kunnen ook belangrijke voedingsstoffen en water uit het bloed opnemen.
keramiek
Aluminiumoxide, zirkoniumoxide en pyrolitische koolstof zijn enkele van de keramische materialen die als biomaterialen worden gebruikt in toepassingen zoals orthopedische en tandheelkundige implantaten. Het belangrijkste voordeel is dat ze sterk en chemisch inert zijn. Ze hebben een hoge druksterkte, wat nodig is voor botimplantaten. Sommige keramische materialen zijn ook biologisch afbreekbaar. Moeilijkheden bij de productie vormen het grootste nadeel. Ze kunnen ook botingroei minimaliseren. Soms kunnen implantaten na verloop van tijd losraken en losraken.
Composites
Composieten omvatten bioglass-keramiek, allograft en xenograft. Ze worden gebruikt in tissue engineering en gewrichtsvervangingen. Omdat composieten uit twee of meer materialen bestaan, combineert het eindproduct de eigenschappen van alle gebruikte materialen. Het belangrijkste voordeel van composieten is dat ze sterk zijn en licht van gewicht. Ze hebben een lage dichtheid en zijn ook bestand tegen corrosie. De hoge kosten voor de vervaardiging van composieten zijn een nadeel. Bovendien kan hun vorm niet gemakkelijk worden gewijzigd.