Fordele og ulemper ved biomaterialer

Biomateriale er ethvert materiale, som er en integreret del af en levende organisme. Materialet kan være naturligt eller syntetisk og omfatter metaller, keramik og polymerer. De anvendes hovedsageligt i det medicinske område til vævsreparation, hjerteventiler og implantater. Mens biomaterialer har mange fordele og ulemper, vælges hvert materiale i overensstemmelse med slutanvendelsen, så fordelene opvejer ulemperne.

Metal

Rustfrit stål, guld, kobolt-kromlegering og nikkel- titaniumlegering er de mest almindelige metaller, der anvendes som biomaterialer. Anvendelser omfatter knogle- og ledskift, tandimplantater og pacemaker-tilfælde. De vigtigste fordele ved metaller er, at de er stærke og er modstandsdygtige overfor træthedsforringelse. De har formhukommelse og kan let steriliseres før brug. Den største ulempe er, at metal kan korrodere på grund af kemisk reaktion med kroppens enzymer og syrer. Det kan også forårsage metalionstoksicitet i kroppen.

Polymer

Polymerer omfatter kollagen, nylon og silikoner. De bruges i vævsreparation, hjerteventiler og brystimplantater. Polymerer anvendes i vid udstrækning, da de kan fremstilles for at tilpasse sig deres anvendelse. De er nemme at fremstille og ændre. De er også bionedbrydelige, hvilket både er en fordel og en ulempe. På grund af det intensive samspil med kroppen kan de udvaskes, hvilket fører til slitage. De kan også absorbere vigtige næringsstoffer og vand fra blodet.

Keramik

Aluminium, zirconia og pyrolitisk kulstof er nogle af de keramiske materialer, der anvendes som biomaterialer i applikationer som ortopæd og tandimplantater. Den største fordel er, at de er stærke og kemisk inerte. De har høj trykstyrke, hvilket er nødvendigt for knogleimplantater. Nogle keramiske materialer er også biologisk nedbrydelige. Vanskeligheder ved fremstilling er den største ulempe. De kan også minimere beninvækst. Nogle gange kan implantater løsne sig over tid og blive udslettet.

Kompositter

Kompositter omfatter bioglass-keramik, allograft og xenograft. De anvendes til vævsteknik og fælles udskiftninger. Fordi kompositter er lavet af to eller flere materialer, kombinerer slutproduktet egenskaberne af alle anvendte materialer. Den største fordel ved kompositter er, at de er stærke, mens de er lette. De har lav densitet og er også korrosionsbestandige. Den høje pris involveret i fremstilling af kompositter er en ulempe. Desuden kan deres form ikke ændres let.