Biomaterjale

Biomaterjalid on materjalid, mida meditsiinilises kontekstis kasutatakse keha kontaktiks või keha funktsioonide asendamiseks, taastamiseks või paranemiseks. Need võivad soodustada kudede paranemist, asendada kahjustatud struktuure või pakkuda füüsilist tuge. Biomaterjalide kvaliteeti hinnatakse nende koostoimes keha bioloogiaga, näiteks biokompatibiliteedi, degradatsiooni ja bioaktiivsuse osas.

Biomaterjalid jagunevad peamiselt nelja suuremasse rühma: metallid ja nende sulamid (nt titaan ja selle sulamid), polümeerid (nt PLGA, PEEK, UHMWPE), keraamikad ja bioaktiivsed klaasid (nt hydroxyapatite), ning nende kombineerimisel tekkivad komposiidid. Lisaks on olulised ka bioloogiliselt pärit materjalid, näiteks kollageen. Materjalide klassifikatsioon põhineb nii nende keemilisel koostisel kui ka nende kasutusvaldkonnal.

Kasutusvaldkonnad hõlmavad ortopeediat (liigestes ja luu-proteesides), hambaravi (implantaatide süsteemid), kardiovaskulaarset meditsiini (stendid ja muud implantaadid) ning regeneratiivset meditsiini ja sidekoe rekonstrueerimist. Biomaterjalid võivad olla: mitteelutsed või bioaktiivselt toimivad ning neid arendatakse ka koetugevuse ja kohandatavuse parandamiseks.

Olulised omadused on biokompatibiliteet, sobiv mehhaaniline koormus, degradatsioonikiirus ja bioaktiivsus. Keha reageering võib olla kerge põletik või immuunreaktsioon, seetõttu tehakse biokompatibiliteedi hindamine ning kliiniline arendus põhineb in vitro ja in vivo uuringutel vastavalt standarditele, näiteks ISO 10993. Tulevikus suunab areng biomaterjalide personaalset lähenemist, 3D-printimist, bioaktiivsete ja bioloogiliselt inspireeritud materjalide ning regenereeriva meditsiini lahendusi.