Notiuni fundamentale Termenul << materiale hibride >> este folosit pentru o varietate mare de materiale cum ar fi: - polimeri de coordinatie cristalini, - compusi amorfi sol-gel, - materiale cu interactii slabe sau puternice intre unitatile organice si anorganice. materialele hibride includ doua unitati structurale amestecate la scara moleculara. Cei doi componenti sunt unul de natura anorganica si unul de natura organica. Componentul organic formeaza matricea in care se incorporeaza blocurile structurale anorganice care pot avea dimensiune nanometrica, ceea ce conduce la o compozitie heterogena. De asemenea si componenta anorganica poate reprezenta matricea in care sa se fixeze unitatile organice. Printre posibilele combinatii realizabile in scopul formarii materialelor hibride sunt: - clusteri anorganici, fulerene, nanoparticule metalice dispersate in matrici organice : polimeri - molecule organice sau organometalice, biomolecule, enzime dispersate in polimeri anorganici (sol-gel). Intre speciile anorganice si organice sunt posibile mai multe tipuri de interactii care din punct de vedere al legaturilor pot fi: van der Wals, legaturi de hidrogen, legaturi coordinative si legaturi covalente (Si-O-Si). Stiinta biomaterialelor este ,,stiinta care se ocupa cu interactiunile dintre organismele vii si materiale", iar biomaterialele ca fiind ,,orice substanta sau combinatie de substanta, de origine naturala sau sintetica, care poate fi folosita pe o perioada de timp bine determinata, ca un intreg sau ca o parte componenta a unui sistem care trateaza, grabeste, sau inlocuieste un tesut, organ sau o functie a organismului uman"(Williams 1992). Astfel s-a nascut stiinta biomaterialelor cu un vocabular medical si stiintific imbogatit de noi termeni, destinati definirii interactiunii intre un organism viu si un material. 2. Clasificarea biomaterialelor Calitatea unui material utilizat la constructia unui implant trebuie sa respecte urmatoarele doua criterii : criteriul biochimic si criteriul biomecanic. Conform criteriului biochimic, aplicabilitatea unui material este determinata de biocompatibilitatea sa, iar din punct de vedere biomecanic de rezistenta la oboseala, cel mai important parametru dar nu singurul. O clasificare uzuala a biomaterialelor, /V.Bulancea, St.Lacatusu, I.Alexandru (2006)/, este realizata pe criterii structurale, in patru clase mari de biomateriale: metalice, ceramice, polimerice si compozite. Avantaje si dezavantaje ale utilizarii diferitelor clase de biomateriale Materiale Avantaje Dezavantaje Exemple Metale si aliaje otel inoxidabil titan aliaj de cobalt aur Caracteristici mecanice ridicate Ductilitate - - Susceptibilitate la coroziune Aparitia deformatiilor in timp Inlocuiri ale articulatiilor, suruburi, placi osoase Inlocuiri ale articulatiilor, suruburi, placi osoase, implanturi dentare Materiale polimerice nylon silicon teflon dacron Elasticitate fabricabilitate Susceptibilitate la degradare Densitate scazuta Suturi, vase de sange, ureche, nas, tesuturi moi Materiale ceramice oxid de aluminiu carbon hidroxiapatita Biocompatibilitate mare, bioinertie Rezistenta la compresiune Fragilitate Obtinere dificila Lipsa elasticitatii Stomatologie Implantologie Materiale compozite Carbon pirolitic- fibre de carbon Duritate Posibilitate de modelare Obtinere dificila Implant de articulatie, valve ale inimii Dupa scopul aplicatiei medicale sunt: 1. Biomateriale pentru inlocuire de tesut dur - in ortopedie, stomatologie (dentistica); 2. Biomateriale pentru inlocuire de tesut moale - in cardiologie, oftalmologie; 3. Biomateriale cu functii specifice - membrane pentru transport de medicamente si sange, membrane de dializa, stimulare cardiaca, plaman artificial, biomateriale de diagnostic, terapie, instrumentatie. Dupa interactiune cu organismul se cunosc materiale: 1. Bioinerte - care nu provoaca raspuns (sau provoaca raspuns minim) din partea gazdei, deci nu interactioneaza cu tesutul viu cum ar fi - portelanul dentar sauunele biosticle, in contact direct cu osul sau separate de acestea printr-un strat subtire; 2. Bioactive - care presupun interactiuni fizico - chimice cu tesutul viu si dauraspunsuri benefice, refacerea in zona de contact si stimularea cresterii de celule endoteliale; 3. Biotolerate - separate de organism printr-o interfata suficient de groasa incat nu apar perturbari importante de compatibiliate cu acestea; 4. Bioresorbabile - supuse unui proces de dizolvare/ resorbtie dupa introducere in organism, sunt treptat inlocuite prin avansul tesutului viu. 5. Hibride - care presupun asocierea unui material inert cu celule vii. 3. Proprietatile si aplicatiile biomaterialelor in medicina Clasa biomaterialelor se deosebeste de celelalte clase de materiale prin criteriul de biocompatibilitate, care se defineste ca fiind proprietatea biomaterialelor, prin care, in urma implantarii lor intr-un organism viu, nu produc reactii adverse si sunt acceptate de tesuturile ce le inconjoara. Asadar, biomaterialul trebuie sa nu prezinte toxicitate sau sa nu produca reactii inflamatorii, atunci cand este introdus in organismul uman ca si implant. Cercetatorii Wintermatel si Mayer (1999) au extins definitia biocompatibilitati si au ajuns la separarea acesteia in doua categorii (tabelul 9): biocompatibilitatea intrinseca si biocompatibilitatea extrinseca (functionala). Prin biocompatibilitatea intrinseca se intelege faptul ca suprafata implantului trebuie sa fie compatibila cu tesutul gazda din punct de vedere chimic, biologic si fizic (incluzand morfologia suprafetei). In ceea ce priveste biocompatibilitatea extrinseca, acesta se refera la proprietatile mecanice ale materialului, cum ar fi modulul de elasticitate, caracteristicile de deformatie si transmiterea optima a solicitarilor la interfata dintre implant si tesut. Conditionarea optima dintre biomaterial si tesutul viu este atinsa atunci cand compatibilitatea suprafetei si cea structurala sunt indeplinite. Biocompatibilitatea unui implant depinde de numerosi factori ca : starea generala de sanatate a pacientului, varsta, permeabilitatea tesutului, factori imunologici si caracteristicile implantului (rugozitatea si porozitatea materialului, reactiile chimice, proprietatile de coroziune, toxicitatea acestuia).
După plată vei primi prin email un cod de download pentru a descărca gratis oricare alt referat de pe site (vezi detalii).
