biomateriały
 
Encyklopedia PWN
biomateriały, materiały biomedyczne,
materiały przeznaczone do wyrobu elementów (np. kształtek, konstrukcji, urządzeń) na stałe lub czasowo zastępujących chore tkanki i narządy albo ich części;
są stosowane przede wszystkim wewnętrznie.
Do biomateriałów należą niektóre naturalne i syntet. polimery, metale i ich stopy oraz ceramika i szkło.
Z metali i stopów wykonuje się wszczepy czasowe: pręty, gwoździe, druty, wkręty i płytki, stosowane do nastawiania złamanych kości, oraz wszczepy trwałe, jak protezy stawów, sztuczne zastawki serca oraz elementy stymulatorów serca, wszczepy stomatologiczne, nici chirurgiczne. Do często stosowanych na endoprotezy należą stopy i spieki kobaltowo-chromowe, odznaczające się dobrą odpornością na korozję, dobrymi właściwościami mech. i zgodnością biologiczną. Coraz większe zastosowanie mają tytan i jego stopy, których gęstość i moduł sprężystości są bardziej zbliżone do gęstości i modułu kości niż stopów kobaltowo-chromowych.
Materiały ceramiczne są wykorzystywane gł. w ortopedii i stomatologii; jednym z rodzajów biomateriałów jest ceramika korundowa — jej podstawowym składnikiem (99,5%) jest korund (tlenek glinu, Al2O3), który dzięki takim cechom, jak: duża wytrzymałość mech., duża twardość, odpowiednia gęstość, biozgodność, jest stosowany na endoprotezy stawów. W stomatologii z ceramiki korundowej wykonuje się wszczepy śródkostne, elementy do odbudowy fragmentów kości twarzowej części czaszki; jest ona także wykorzystywana do powlekania wszczepów metalowych. W implantologii stosuje się też materiały hydroksyapatytowe, oparte na ortofosforanie wapnia będącym gł. składnikiem naturalnych kości; biomateriały te pobudzają tworzenie się kości, mają one największe znaczenie spośród biomateriałów ceramicznych stosowanych w ortopedii.
Materiały węglowe, tj. zawierające gł. atomy węgla połączone wiązaniami chem., dzięki bardzo dobrej tolerancji przez organizm stanowią cenną grupę biomateriałów. Ich właściwości mech. mogą być zmieniane w szerokich granicach i są związane z budową (materiały amorficzne i krystal.) oraz postacią (włókna, cienkie warstwy). Największe zastosowanie znalazły włókna, z których wykonuje się wysokiej klasy nici chirurgiczne oraz tkaniny i plecionki, wykorzystywane np. do rekonstrukcji wiązadeł stawowych; włókna węglowe są też stosowane do wzmacniania kompozytów, z których wykonuje się m.in. trzpienie endoprotez stawu biodrowego. Płytki węglowe doskonale nadają się do zespalania kości. Węgiel amorficzny (szklisty) jest coraz szerzej stosowany do pokrywania powierzchni, m.in. protez naczyniowych, zastawek serca, membran wytwarzanych z polimerów syntet. oraz do stomatologicznych wszczepów śródkostnych.
Bibliografia
Problemy biocybernetyki i inżynierii biomedycznej, red. M. Nałęcz, t. 4,
Biomateriały, red. H. Kuś, Warszawa 1990.
zgłoś uwagę
Przeglądaj encyklopedię
Przeglądaj tabele i zestawienia
Przeglądaj ilustracje i multimedia