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Os biomateriais podem reparar o corpo humano? Quão poderosos são esses materiais incríveis!
Com o desenvolvimento da tecnologia médica, os biomateriais, como um campo científico emergente, estão atraindo cada vez mais atenção. Biomateriais são substâncias projetadas e projetadas para interagir com sistemas biológicos com a finalidade de tratar, melhorar, reparar ou substituir a função dos tecidos do corpo humano.
A ciência dos biomateriais é uma disciplina interdisciplinar, abrangendo elementos como medicina, biologia, química, engenharia de tecidos e ciência dos materiais.
Os biomateriais têm experimentado um crescimento constante desde o surgimento deste campo, com muitas empresas investindo pesadamente no desenvolvimento de novos produtos. Os biomateriais podem ser divididos em materiais derivados da natureza e materiais sintetizados em laboratórios, sendo frequentemente utilizados em aplicações médicas. A funcionalidade desses materiais pode ser passiva, como em aplicações em válvulas cardíacas, ou aplicações bioativas mais interativas, como implantes de quadril revestidos com hidroxiapatita.
Atividade biológica
Atividade biológica refere-se à capacidade de um material biológico de induzir respostas fisiológicas e promover sua função e desempenho. Particularmente em vidros bioativos e cerâmicas bioativas, o termo geralmente se refere à capacidade do material do implante de se unir firmemente ao tecido circundante.
Boa biocompatibilidade, bem como resistência e taxa de dissolução são propriedades procuradas por muitos biomateriais.
Com o desenvolvimento da tecnologia de simulação computacional, o desenvolvimento de biomateriais clinicamente úteis foi acelerado, e os efeitos moleculares dos materiais em ambientes terapêuticos podem ser previstos com base em dados experimentais limitados.
Tecnologia de automontagem
Automontagem é um termo comumente usado na comunidade científica moderna para descrever o processo no qual partículas (como átomos, moléculas, colóides, etc.) se agregam espontaneamente sem a influência de forças externas. Essas partículas podem formar matrizes termodinamicamente estáveis e bem estruturadas, semelhantes a um dos sete sistemas cristalinos em metalurgia e mineralogia.
A tecnologia de automontagem também é considerada uma nova estratégia em síntese química e nanotecnologia, ajudando a projetar biomateriais superiores baseados em microestruturas da natureza.
Hierarquia estrutural
Quase todos os materiais podem ser vistos como estruturados hierarquicamente, mas em materiais biológicos, esta organização hierárquica é intrínseca. Tomando como exemplo o tecido ósseo, o colágeno é o principal componente da matriz orgânica e está entrelaçado com minerais para formar a estrutura básica do tecido ósseo.
A estrutura hierárquica dos biomateriais permite que eles apresentem diferentes características de desempenho em diversas aplicações. Essas características dependem do desenho de sua microestrutura e das propriedades dos materiais.
Campos de aplicação
Os biomateriais desempenham um papel vital na área médica. As aplicações comuns incluem:
.- Substituição de junta
- Placa óssea
- Lentes intraoculares em cirurgia ocular
- Ligamentos e tendões artificiais
- Implantes dentários
- Prótese vascular
- Válvula cardíaca
- Equipamento para reparo de pele
- Sistema de distribuição de medicamentos
- Cateter de anestesia
Os materiais biológicos devem ser compatíveis com o corpo humano e muitos problemas de biocompatibilidade precisam ser resolvidos antes da aplicação clínica.
Materiais biodegradáveis
Materiais biodegradáveis referem-se a materiais que podem ser degradados através de reações enzimáticas naturais. A utilização de materiais biodegradáveis tem sido uma tendência desde a década de 1960 e é amplamente aceita pelo seu menor risco de efeitos nocivos a longo prazo.
Resumo
Na tecnologia médica atual, os biomateriais continuam a impulsionar a inovação e o desenvolvimento. Esses materiais não apenas podem reparar e substituir tecidos danificados, mas também têm o potencial de interagir com o corpo humano. No entanto, à medida que a tecnologia avança, que novos biomateriais iremos descobrir no futuro que mudarão a prática médica?
