Language
Country/Area
No result found
Могут ли биоматериалы восстановить человеческое тело? Насколько мощны эти волшебные материалы!
С развитием медицинских технологий биоматериалы как новая научная область привлекают все больше внимания. Биоматериалы — это вещества, разработанные и спроектированные для взаимодействия с биологическими системами с целью лечения, улучшения, восстановления или замены функций тканей в организме человека.
Биоматериаловедение – это междисциплинарный предмет, охватывающий такие элементы, как медицина, биология, химия, тканевая инженерия и материаловедение.
С момента появления этой области биоматериалов наблюдается устойчивый рост, и многие компании инвестируют значительные средства в разработку новых продуктов. Биоматериалы можно разделить на материалы, полученные из природы, и материалы, синтезированные в лабораториях и часто используемые в медицинских целях. Функциональность этих материалов может быть пассивной, например, в области сердечных клапанов, или более интерактивной, биоактивной, например, в тазобедренных имплантатах, покрытых гидроксиапатитом.
Биологическая активность
Биологическая активность означает способность биологического материала вызывать физиологические реакции и способствовать его функции и эффективности. В частности, в биоактивном стекле и биоактивной керамике этот термин часто относится к способности материала имплантата прочно связываться с окружающей тканью.
Хорошая биосовместимость, а также прочность и скорость растворения — это свойства, которые востребованы многими биоматериалами.
С развитием технологий компьютерного моделирования ускорилась разработка клинически полезных биоматериалов, а молекулярные эффекты материалов в терапевтических условиях можно предсказать на основе ограниченных экспериментальных данных.
Технология самостоятельной сборки
Самосборка — это термин, широко используемый в современном научном сообществе для описания процесса, в котором частицы (такие как атомы, молекулы, коллоиды и т. д.) самопроизвольно агрегируются без влияния внешних сил. Эти частицы могут образовывать термодинамически стабильные и хорошо структурированные массивы, подобные одной из семи кристаллических систем в металлургии и минералогии.
Технология самосборки также считается новой стратегией в химическом синтезе и нанотехнологиях, помогающей создавать превосходные биоматериалы на основе микроструктур в природе.
Структурная иерархия
Почти все материалы можно рассматривать как иерархически структурированные, но биологическим материалам эта иерархическая организация присуща. Если взять в качестве примера костную ткань, то коллаген является основным компонентом органического матрикса и переплетается с минералами, образуя основную структуру костной ткани.
Иерархическая структура биоматериалов позволяет им проявлять разные эксплуатационные характеристики в различных приложениях. Эти характеристики зависят от конструкции их микроструктуры и свойств материалов.
Поля приложения
Биоматериалы играют жизненно важную роль в области медицины. К распространенным применениям относятся:
<ул>Биологические материалы должны быть совместимы с организмом человека, и перед клиническим применением необходимо решить многие вопросы биосовместимости.
Биоразлагаемые материалы
Биоразлагаемые материалы — это материалы, которые могут разлагаться в результате естественных ферментативных реакций. Использование биоразлагаемых материалов стало тенденцией с 1960-х годов и получило широкое признание из-за более низкого риска долгосрочных вредных последствий.
Сводка
В современных медицинских технологиях биоматериалы продолжают стимулировать инновации и развитие. Эти материалы не только могут восстанавливать и заменять поврежденные ткани, но и могут взаимодействовать с человеческим телом. Однако по мере развития технологий, какие новые биоматериалы мы откроем в будущем, которые изменят медицинскую практику?
