Biomateriale

CAPITOLUL I BIOMATERIALE

1. Definiție, Caracterizare Biomaterialul în terminologia medicală este „orice material natural sau sintetic (care include polimeri sau metal) și este destinat introducerii în țesuturile vii ca parte a unui dispozitiv medical sau implant (inima artificială sau temporomandibulară, înlocuirea articulațiilor, proteză Harrington pentru coloana vertebrală, articulația artificială a șoldului, aparat pentru dializă renală)”. Biomateriale din perspectiva sănătății pot fi definite ca „materiale care posedă noi proprietăți care le face potrivite pentru a intra în contact imediat cu țesutul viu fără a provoca o respingere imună sau o reacție adversă” [1].

Cunoștințele dobândite în ultimii 70 de ani au determinat oamenii de știință să modeleze caracteristicile materialelor la un nivel ridicat. Astfel, zeci de mii de materiale diferite au evoluat cu caracteristici specializate care se potrivesc diferitelor cerințe de serviciu ale societății moderne și complexe [2].

Ar trebui să fie menționat că prefixul „bio” al biomaterialelor, se referă la „biocompatibil”, mai degrabă decât „biologic‟ sau „biomedical”, așa cum este adesea înțeles greșit [3,13]. Misiunea biomaterialelor este salvarea de vieți omenești, asigurarea unui tratament medical și îmbunătățirea calității vieții [4]. Știința biomaterialelor este o parte din disciplina mai largă a ingineriei biomedicale. Întrucât ingineria, și știința materialelor prin extensie, folosite pentru a deriva fundamentul din matematică, fizică și chimie, ingineria biomedicală și biomaterialele au îmbrățișat de asemenea biologia ca știință de bază pe care o construiesc. Astfel, domeniul disciplinei părinte este extins într-un mod în care nici o altă activitate în domeniul ingineriei nu face sau nu atinge în prezent cu rigurozitate ingineria biomedicală sau comunitatea biomaterialelor. Secolul XXI se transformă în epoca biologiei, unde ingineria biomedicală și biomaterialele contribuie la societate, bazându-se pe progresele în această știință critică. Ingineria biomedicală, și în cadrul acesteia biomateriale, avansează ca o disciplină la nivel mondial. Programe

educaționale cu drepturi depline precum inginerie biomedicală la nivel de licență au fost create la nivel mondial, iar departamentele din ingineria biomedicală sunt înfloritoare [5].

Caracteristica comună a biomaterialelor este că acestea sunt utilizate în contact intim cu corpul viu.

Astăzi, biomaterialele reflectă fuziunea Științei Materialelor, în toate aspectele sale, cu un număr foarte mare de aspecte biologice. Câmpul biomaterialelor este plin de studii și discuții despre tratamentele care fac utilizarea proceselor biologice pentru a interacționa cu materialele și, în acest fel, pentru a ajuta la formarea țesuturilor și a recâștiga funcțiile corporale. De fapt, acesta este conceptul de „materiale inteligente”, materialele care stimulează formarea țesuturilor au devenit un suport în domeniu așa cum se poate observa din nenumăratele studii care implică toate clasele de materiale, inclusiv metalele, ceramica, polimerii și compozitele. Materialele au o compoziție de suprafață destinată să interacționeze cu componentele biologice și funcțiile celulare. Funcționalitatea, din punct de vedere biologic, este de asemenea integrată în structurile materiale sau este grefată pe suprafețele materialelor. Materialele noi sunt concepute pentru a imita structurile sau funcțiile biologice, dând naștere la clasa materialelor biomimetice [5]. Prima generație de biomateriale a evoluat în perioada 1960-1970 și au fost utilizate în principal ca implanturi medicale. Obiectivele de bază în timpul fabricării acestor biomateriale au constat în menținerea unui echilibru între proprietățile fizice și mecanice cu toxicitate minimă pentru țesuturile gazdă. Proprietățile biomaterialelor de primă generație au fost: - proprietăți mecanice adecvate, - rezistența la coroziune într-un mediu apos, - lipsa toxicității sau carcinogenității în țesutul viu. Biomateriale din a doua generație au fost dezvoltate pentru a fi, de asemenea, bioactive. Substanțial progresul a fost observat în cererea de utilizare ortopedică și dentară. Exemplele includ ochelari bioactivi, ceramică, polimeri, sticlă ceramică și compozite. Evoluțiile actuale cu tehnologia biomaterialelor se traduc în expansiunea unei a treia generație de biomateriale care pot stimula un răspuns celular specific [1].

A treia generație de biomateriale include mai multe tipuri:

- - sintetice (metale, polimeri, ceramica, compozite),

- - derivate din natură (plante, țesuturi),

- - semi-sintetic sau hibrid [6].