Language
Country/Area
No result found
Что такое биоматериалы? Почему они могут изменить мир медицины?
Биоматериалы — вещества, предназначенные для взаимодействия с биологическими системами, прежде всего, в медицинских целях. Биоматериалы все чаще используются в самых разных целях, независимо от того, используются ли они в терапевтических целях (лечение, улучшение, восстановление или замена функций тканей в организме) или в диагностических целях. Область науки о биоматериалах (или инженерии биоматериалов) неуклонно развивалась на протяжении последних пятидесяти лет, и многие компании вложили значительные средства в разработку новых продуктов.
Источники биоматериалов могут быть извлечены естественным путем или синтезированы в лаборатории, часто с использованием различных химических методов, таких как металлы, полимеры, керамика или композиты. Они используются для замены или улучшения некоторых или всех функций биологических систем, которые могут быть относительно пассивными, например, сердечные клапаны, или биологически активными с более интерактивными функциями, например, тазобедренные имплантаты, покрытые гидроксиапатитом.
Совместимость и эффективность биоматериалов зависят от их взаимодействия с биологическими тканями.
Характеристики биологических материалов
Одним из ключевых свойств биоматериалов является биологическая активность, которая означает способность стимулировать физиологические реакции, часто хорошо интегрируясь с окружающими тканями. Если взять в качестве примера биоактивное стекло и биокерамику, то эти материалы могут осуществлять костеобразование в ходе аутогенного процесса кости и способствовать восстановлению и регенерации костей.
Биоматериаловедение охватывает широкий спектр областей, включая медицину, биологию, химию, тканевую инженерию и материаловедение. Хотя границы между «биологическими материалами» и «биологическими материалами (например, костью)» иногда размыты, это разные понятия. Интеграция биологических комплексов также делает дизайн биоматериалов более разнообразным для удовлетворения клинических потребностей.
Успешный биоматериал должен сочетать механические свойства и биосовместимость, чтобы обеспечить его функциональность в организме.
Применение биоматериалов
Биологические материалы широко используются в клинической практике. Они используются при замене суставов, имплантатах костных пластин, интраокулярных линзах, искусственных связках, зубных имплантатах, сосудистых протезах и других областях. Благодаря этим применениям биоматериалы могут не только продлить жизнь, но и восстановить или улучшить качество жизни пациентов.
Например, при операции по замене сердечного клапана используемый механический клапан может эффективно поддерживать односторонний поток крови, в то время как биологическая ткань пациента постепенно врастает в окружающую ткань клапана, тем самым улучшая общую биосовместимость и качество обслуживания. жизнь.
Перспективы биоматериалов
С развитием биоматериаловедения и появлением множества новых технологий исследования в этой области находятся на стадии быстрого роста. Появление новых концепций, таких как технология самосборки и структурно-иерархический дизайн, открывает беспрецедентные возможности для функционализации и интеллектуализации биоматериалов. Эти технологии создают материалы с повышенной биологической адаптируемостью, имитируя микроструктуры, встречающиеся в природе.
Биоматериалы будущего смогут не только использоваться в качестве простых заменителей, но и будут напрямую взаимодействовать с биологическими системами для улучшения физиологических функций человека.
Следует отметить, что исследования и разработки биоматериалов также продвигаются вперед в области возобновляемых материалов. С повышением осведомленности об окружающей среде все больше и больше исследователей начали уделять внимание разлагаемым биоматериалам. Эти материалы не только не нагружают окружающую среду во время использования, но и их окончательное разложение также соответствует естественному циклу живых организмов.
Заключение
В целом, разнообразие и инновации биоматериалов действительно подорвут традиционные концепции медицинского сообщества. Его широкий спектр применения не только охватывает существующее медицинское оборудование, но и открывает множество новых направлений исследований. Однако можем ли мы с развитием технологий биоматериалов найти более безопасные и эффективные материалы для решения медицинских проблем человека?
