Biomaterialien

Was sind Biomaterialien?

Der Biomaterialien, auch bekannt als Biokompatible Materialien, Sie sind definiert als jede Substanz oder Kombination von natürlichen oder synthetischen Substanzen, die für eine bestimmte Zeit und mit einer bestimmten Funktion in einem biologischen System verwendet werden können.

Der Begriff wird im Bereich der Medizin häufig verwendet, um die für therapeutischen oder diagnostischen Zwecke verwendeten Materialien zu definieren, und ist auch im Bereich der biologischen und chemischen Wissenschaften sowie in der Materialtechnik weithin anerkannt.

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Die Anwendung von Biomaterialien in der Medizin ist extrem breit und dank dieser Materialien hat dieses Feld wichtige Fortschritte erlebt, was eine erhebliche Verbesserung der Lebensqualität des Menschen im Vergleich zu vergangenen Zeiten ermöglicht.

In ähnlicher Weise haben diese Materialien auch Anwendungen in anderen Bereichen Gesundheitswissenschaften wie Zahnmedizin, Krankenpflege und Tierarzt. Insbesondere in Medizin werden Biomaterialien derzeit verwendet für:

• Ersetzen Sie Mitglieder, Bereiche von Geweben und Körperorganen.
• Knochenbrüche reparieren und behandeln.
• Zahnärztliche Stücke reparieren und ersetzen.
• Helfen Sie Vorsprechen und Vision.
• Wunden heilen, Operationen durchführen, den Körper Substanzen einführen.
• "Body Tausend verbessern" durch ästhetische Operationen.
• Verbessern Sie die Funktionen einiger Organe.
• Richtige Anomalien.

Es ist wichtig zu klären, dass sich Biomaterialien oder biokompatible Materialien von biologischen Materialien unterscheiden, die von lebenden biologischen Systemen hergestellt werden (Haut, Knorpel, Knochen, Arterien usw.) und bestehen im Allgemeinen aus Zellen oder Zellprodukten.

Merkmale von Biomaterialien

Ein Bioimpressor, der lebende Organe drucken kann. Quelle: андрей иьин, CC0, über Wikimedia Commons

Es gibt viele Merkmale, die Biomaterialien haben, und in der folgenden Liste werden nur einige von ihnen gruppiert:

- Sie sind natürliche oder künstliche Substanzen (synthetisch).

- Sie sind systemisch und pharmakologisch inert, was bedeutet, dass sie keine Reaktion im Körper verursachen sollten und dass sie ihre Gewebe nicht negativ beeinflussen sollten.

- Sie sind besondere und sorgfältig ausgelegt, um in ein Lebewesen einzubauen oder implantiert zu werden.

- Sie können in intimem Kontakt mit lebenden Geweben (Muskeln, Knochen, Blut, Körperflüssigkeiten usw. sein.) Ohne ihre Eigenschaften zu sehen (je nachdem, wofür sie konzipiert waren).

- Sie werden verwendet, um Teile des menschlichen Körpers zu ersetzen.

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- Sie sind verwendet, um verschiedene Krankheiten und Wunden zu behandeln (Nähte, Katheter, Nadeln, Teller usw.).

- Sie werden auch mit Diagnose- und Speicheranwendungen verwendet.

- Abhängig von der Art der Biomaterialien werden sie für variable Zeiträume verwendet.

- Sie können metallisch, keramisch, polymer oder kombiniert sein (Verbindungen).

Biokompatibilität

Eines der besonderen Merkmale dieser Materialien ist zweifellos die der Biokompatibilität, die als Qualität einiger Materialien definiert ist, um positive Antworten durch das biologische System zu erzeugen, mit dem sie in Kontakt kommen, um bestimmte Funktionen zu erfüllen.

Diese Qualität ist nicht nur aus biologischer Sicht, sondern auch ein chemisches und mechanisches Merkmal, das die Wechselwirkung dieser Materialien mit lebenden Systemen begünstigt.

Im Allgemeinen unterliegen diese Biomaterialien strengen Tests und Standardisierungen, je nach Zeit und Geweben, mit denen sie möglicherweise in Kontakt stehen, um die Ablehnung durch das biologische System zu vermeiden.

Arten von Biomaterialien

Im Laufe der Zeit war die Entwicklung neuer Biomaterialien dank der Fortschritte von Wissenschaft, Medizin und Materialtechnik immer mehr.

Die am häufigsten anerkannte Klassifizierung für die verschiedenen Arten von Biomaterialien, die 4 Gruppen in Betracht ziehen, getrennt nach ihren chemischen und strukturellen Eigenschaften: Polymere, Metalle, Keramik und Verbindungen.

Metallbiomaterialien

Sie sind die Biomaterialien, die aus einem oder mehreren metallischen Elementen wie denen der Eisengruppe (Fe), Nickel (Ni), Aluminium (Al), Kupfer (Cu), Zink (Zn) und Titan (Ti) zusammengesetzt sind, gemischt mit kleinen Mengen anderer nicht -metallischer Elemente wie Kohlenstoff (C), Stickstoff (N) und Sauerstoff (O).

In Metallbiomaterialien oder in ihren Legierungen sind die Atome sehr geordnet, dank attraktiver elektrostatischer Kräfte zwischen den negativ belasteten elektronischen Wolken und den positiv beladenen Metallionen vereint, als ob die freien Elektronen als "Kleber" funktionieren würden.

Infolgedessen sind diese Materialien durch gute Leiter von Wärme und Elektrizität sowie durch ihre Härte und Duktilität gekennzeichnet.

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Sie leiden jedoch bei Korrosionsproblemen, wenn sie Feuchtigkeit, Salzwasser, Erde und lebenden Geweben ausgesetzt sind, da Metallionen spontan mit Sauerstoff, Wasserstoff und Salzen reagieren, um metallische Oxide zu bilden. Aus diesem Grund hängt seine Haltbarkeit und Beschäftigung von seinem Korrosionsbeständigkeit ab.

Diese Materialien in der Medizin sind mehrere Verwendungszwecke, um Probleme mit dem menschlichen Körper zu lösen:

• Zahnamalgame.
• Edelstahlschrauben für die Knochenfindung.
• Herzschrittmacher -Cover aus Titan -Verbündeten.
• Stent Koronar aus einer Mischung aus Titan und Nickel.
• Vollständige Hüftprothese aus einem Kobaltverbündeten.
• Unter anderen.

Polymerbiomaterialien

Dies sind die Materialien, natürliche oder synthetische, organische oder anorganische, die durch mehrere sich wiederholende Einheiten einer Art Molekül gebildet werden und möglicherweise diejenigen sind, die am häufigsten in der Medizin verwendet werden.

Gute Beispiele sind Nylon, Polyethylen, Polycarbonat, Chlorid Polyvinyl (PVC), Polystyrol und Silikon.

Sie sind im Allgemeinen wenig reaktive Substanzen unter verschiedenen Bedingungen: Sie haben eine geringe elektrische Leitfähigkeit und sind nicht magnetisch. Sie unterscheiden sich von Metallbiomaterialien in vielen Eigenschaften, insbesondere in ihrer Flexibilität und Weichheit, sodass sie verschiedene Formen annehmen können.

Kontaktlinsen bestehen aus Biomaterialien

Bei relativ hohen Temperaturen neigen diese Materialien jedoch dazu,/oder zu zersetzen oder sich zu verschlechtern, sodass dieser Aspekt zum Zeitpunkt der Verwendung für verschiedene Zwecke berücksichtigt wird.

Zu den häufigsten Anwendungen gehören Kontaktlinsen, latex chirurgische Handschuhe und chirurgische Nähte.

Keramikbiomaterialien

Sie sind grundsätzlich anorganische Materialien, sie bestehen aus metallischen und nicht metallischen Elementen wie Oxiden, Nitrid, Carbiden, Salzen usw. Sie können eine vollständig oder teilweise kristalline Struktur haben, obwohl sie auch völlig amorph sein können.

Diese Materialien sind im Allgemeinen thermische und elektrische Isolatoren, da sie normalerweise keine große Anzahl von Treiberelektronen haben. Sie sind auch inert und korrosionsbeständig als Metalle. Sie können jedoch unter bestimmten Bedingungen zu einer Verschlechterung neigen.

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Sie sind im Allgemeinen sehr starr und hart, obwohl sie wesentlich zerbrechlicher oder spröde als Metalle.

Zu den wichtigsten medizinischen Anwendungen der Keramik gehören Korrekturlinsen, Zahnimplantate, Teil der Hüftersatzprothesen, Keramikgerüste für Knochen unter anderem.

Zusammengesetzte Biomaterialien

Dies sind die Biomaterialien, die aus zwei oder mehr Materialien aus den drei früheren Gruppen gebildet werden: Metalle, Keramik und Polymere. Sie haben eine Kombination aus Eigenschaften und Eigenschaften aufgrund der Mischung von Materialien, die in jedem Material nicht getrennt erhalten werden konnten.

Die häufigsten Anwendungen dieser Biomaterialien sind weiße Füllungen für Zähne und Pasta oder Zemente, die zum Verbinden von Knochen verwendet werden.

Beispiele für Biomaterialien

Es gibt Hunderte verschiedener Biomaterialien, die als Beispiele zitiert werden können. Lassen Sie uns einige davon und in den Funktionen sehen, an denen sie teilnehmen:

- Im Austausch von beschädigten oder kranken Teilen: künstliche Artikulation des Hüft- oder Gesamtersatzes, Dialysemaschine, die die Funktion der Nieren, Herzklappenersatz ersetzt, ersetzt.

Künstliche Hüftartikulation

- Bei der Heilung bei der Heilung: Nähte, Knochenplatten, Schrauben usw.

- Verbesserung der Funktion einiger Organe: Herzschrittmacher, Intraokularlinsen, Hörgeräte.

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- Um ästhetische "Probleme" zu korrigieren: Implantate für Mammoplastik (erhöhte Brustgröße), für die Zunahme der Kinngröße, der Wangenknochen usw.

- Um bei der klinischen Diagnose zu helfen: Sonden und Katheter.

- Um die Behandlung von Krankheiten zu unterstützen: Katheter und Abflüsse.

Verweise

1. Chen, q., & Thouas, G. (2014). Biomaterialien: Eine grundlegende Einführung. CRC Press.
2. Kiradzhiyska, d. D., & Mantcheva, r. D. (2019). Überblick über biokompatible Materialien und deren Verwendung in der Medizin. Folia Medica, 61 (1), 34-40.
3. Mihov, d., & Katerska, b. (2010). Subm Biokompatible Materialien, die in der medizinischen Praxis verwendet werden. Trakia Journal of Sciences, 8 (2), 119-125.
4. Shi, d. (2005). Einführung in Biomaterialien. Welt wissenschaftlich.
5. Teoh, s. H. (2004). Einführung in die Biomaterialien-Ingenieurwesen und -verarbeitung-eine Übersicht. In technischen Materialien für biomedizinische Anwendungen (PP. 1-1).
6. Wong, J. UND., Bronzino, j. D., & Peterson, D. R. (Hrsg.). (2012). Biomaterialien: Prinzipien und Praxis. CRC Press.