Zawartość
Biomateriał to każdy materiał, który jest integralną częścią żywego organizmu. Materiał może być naturalny lub syntetyczny i obejmuje metale, ceramikę i polimery. Są one głównie stosowane w medycynie do naprawy tkanek, zastawek serca i implantów. Podczas gdy biomateriały mają wiele zalet i wad, każdy materiał jest wybierany zgodnie z końcowym zastosowaniem, tak że zalety przeważają nad wadami.
Metal
Stal nierdzewna, złoto, stop kobaltowo-chromowy i stop niklowo-tytanowy są najczęściej metalami stosowanymi jako biomateriały. Zastosowania obejmują zastąpienie kości i stawów, implanty dentystyczne i skrzynie rozruszników serca. Głównymi zaletami metali są ich wytrzymałość i odporność na degradację zmęczeniową. Mają pamięć kształtu i można je łatwo sterylizować przed użyciem. Główną wadą jest to, że metal może korodować w wyniku reakcji chemicznej z enzymami i kwasami organizmu. Może również powodować toksyczność jonów metali w organizmie.
Polimer
Polimery obejmują kolagen, nylon i silikony. Są stosowane w naprawach tkanek, zastawkach serca i implantach piersi. Polimery są szeroko stosowane, ponieważ można je wytwarzać w celu dostosowania do ich zastosowania. Są łatwe w produkcji i modyfikacji. Są również biodegradowalne, co jest zarówno zaletą, jak i wadą. Ze względu na intensywną interakcję z ciałem mogą ługować się, co prowadzi do zużycia. Mogą również wchłaniać ważne składniki odżywcze i wodę z krwi.
Ceramika
Tlenek glinu, tlenek cyrkonu i węgiel pirolityczny to niektóre z materiałów ceramicznych stosowanych jako biomateriały w zastosowaniach takich jak implanty ortopedyczne i dentystyczne. Główną zaletą jest to, że są mocne i chemicznie obojętne. Mają wysoką wytrzymałość na ściskanie, co jest niezbędne w przypadku implantów kostnych. Niektóre materiały ceramiczne są również biodegradowalne. Trudności w produkcji stanowią główną wadę. Mogą również zminimalizować wrastanie kości. Czasami implanty mogą z czasem poluzować się i ulec przemieszczeniu.
Kompozyty
Kompozyty obejmują biogazo-ceramikę, alloprzeszczep i ksenoprzeszczep. Są one stosowane w inżynierii tkankowej i zastępowaniu stawów. Ponieważ kompozyty są wykonane z dwóch lub więcej materiałów, produkt końcowy łączy właściwości wszystkich użytych materiałów. Główną zaletą kompozytów jest to, że są one wytrzymałe, a jednocześnie lekkie. Mają niską gęstość, a także są odporne na korozję. Wysoki koszt związany z wytwarzaniem kompozytów jest wadą. Ponadto ich kształtu nie można łatwo zmienić.