Polimeri siliconici

CAP. I: INTRODUCERE ÎN BIOMATERIALE

S-a descoperit, că în tratarea bolilor și rănilor, pot fi utile o multitudine de materii nevii. Cele mai comune exemple ar fi suturile și lipirea dinților. Prin biomaterial înțelegem un material sintetic folosit pentru înlocuirea unei părți a unui sistem viu sau pentru funcționarea în strînsă legătură cu un țesut viu.

Biomaterialele sunt folosite, pentru a înlocui o parte a corpului care și-a pierdut funcțiile din cauza unei boli, ca sprijin în procesul vindecării, pentru a ameliora funcții și pentru a corecta anomalii. Importanța biomaterialelor a crescut și datorită inovațiilor aduse în multe ramuri ale medicinei. De exemplu, o dată cu descoperirea antibioticelor, bolile infecțioase nu mai reprezintă o așa mare amenințare cum fuseseră în trecut, astfel încît bolile degenerative capătă o mai mare importanță. Ba mai mult, inovațiile în tehnicile de chirurgie au făcut posibilă folosirea materialelor în domenii în care pînă atunci nici nu fusese posibilă utilizarea lor.

Biomaterialele constituie o clasă de materiale speciale ce sunt folosite în contact cu țesuturile biologice (țesuturi dure sau moi, sînge și fluide corporale, în care există celule și o multitudine de substanțe: proteine, vitamine, etc.) și care sunt capabile să funcționeze la contactul intim cu organismul viu, cu reacții adverse minime din partea acestuia.

Indiferent de aplicația medicală, un material biocompatibil trebuie să îndeplinească următoarele cerințe:

- să nu fie toxic și să nu conțină produși filtranți;

- să nu provoace efecte alergice, cancerigene;

- să nu provoace fenomene de respingere de către organism;

- să nu modifice compoziția sîngelui și să nu perturbe mecanismul coagulării;

- să nu modifice pH-ul biologic;

- să nu provoace sedimentări în țesuturi și biodegradări.

I.1 Clasificarea biomaterialelor

Clasificarea biomaterialelor se poate realiza după mai multe criterii, astfel:

1. În funcție de proveniența și natura lor chimică avem:

- biomateriale naturale (materiale biologice): proteine și fibre proteice, polizaharide, metale, nemetal-compozite și plastice;

- biomateriale sintetice:

- metalice: majoritatea materialelor metalice, Fe, Cr, Co, Ni, Ti, Mo și W, utilizate pentru majoritatea implantelor, sunt tolerate de țesuturile vii în cantități foarte mici, deși unele elemente metalice sunt esențiale pentru funcțiile celulare;

- ceramice: prezintă rezistență mare raportată la masă, rigiditate și rezistență la soc, rezistență la coroziune. Sunt utilizate în stomatologie, oftalmologie, etc.;

- compozite: acestea au proprietăți diverse, în funcție de formula de obținere din care sunt formate: compozit metal/metal, metal/polimer, polimer/ceramică;

- polimerice: acestea prezintă conductibilitate electrică, termică și rezistență mecanică slabă, nu se pot prelucra la temperaturi mari, sunt foarte ductili, plastici și rezistenți la șocuri, sunt folosiți în aplicații medicale, de exemplu, hidrogelurile sunt structuri polimerice reticulare ce sunt utilizate pentru lentilele de contact, membrane pentru hemodializă, piele artificială, tendoane.

2. După interacțiunea lor cu mediul biologic există următoarele tipuri de biomateriale:

- bioinerte: care nu provoacă răspuns din partea gazdei, deci nu interacționează cu țesutul viu;

- bioactive: care presupun interacțiuni fizico-chimice cu țesutul viu și dau răspunsuri benefice, adică stimularea creșterii de celule vii și refacerea țesutului în zona de contact;

- bioresorbabile: sunt supuse unui proces de dizolvare/resorbție după introducerea în organism, sunt treptat înlocuite prin avansul țesutului viu.

3. După scopul aplicației medicale, respectiv în funcție de natura țesutului la a cărui refacere contribuie, biomaterialele se împart în:

- biomateriale pentru înlocuire de țesut dur (oase, dinți, cartilagii) - ortopedie, dentistică;

- biomateriale pentru înlocuire de țesut moale (piele, vase de sînge, ficat, ochi, inimă) - cardiologie, oftalmologie, etc.;

- biomateriale cu funcții specifice - sunt utilizate pentru realizarea de membrane pentru industria faramceutică, membrane de dializă, stimulare cardiacă, plămîn artificial, etc.

4. După forma de prezentare a biomaterialului, se disting: fluide injectabile, capsule, filme poroase sau fibroase, plăci compacte, tuburi, fire, geluri, micro și nanoparticule etc.