¿Cuáles son los requisitos básicos para los materiales biomédicos?
1. Clasificación de los materiales biomédicos
En términos generales, la medicina clínica tiene los siguientes requisitos básicos para los materiales biomédicos: no tóxicos, no cancerígenos, no teratogénicos y no tóxicos. a las células humanas. Ruptura y reacción de las células del tejido; buena compatibilidad con el tejido humano, no causa intoxicaciones, hemólisis ni coagulación, fiebre ni alergias. Es químicamente estable y actúa como solución de anticuerpos, sangre y enzima; tiene propiedades físicas y mecánicas adecuadas para tejidos naturales; tiene funciones específicas para diferentes usos; Según las propiedades del material, los materiales biomédicos se pueden dividir a grandes rasgos en las siguientes categorías:
1. Materiales metálicos biomédicos
Los materiales metálicos biomédicos son metales o aleaciones utilizados como materiales biomédicos. Resistencia mecánica y resistencia a la fatiga, es el material de implante de carga más utilizado en la práctica clínica, incluyendo principalmente implantes artificiales hechos de aleación de cobalto (Co-Cr-Ni), aleación de titanio (Ti-6Al-4V) y acero inoxidable. Articulaciones y huesos artificiales. La aleación NiTi con memoria de forma tiene la propiedad inteligente de tener memoria de forma y puede usarse en cirugías ortopédicas y cardiovasculares.
2. Materiales poliméricos biomédicos
Existen dos tipos de polímeros biomédicos, los naturales y los sintéticos. Los de mayor crecimiento son los materiales médicos poliméricos. Mediante el diseño molecular se pueden obtener muchos biomateriales con buenas propiedades físicas y mecánicas y biocompatibilidad. Entre ellos, los materiales blandos se utilizan a menudo como sustitutos de los tejidos blandos humanos, como los vasos sanguíneos, el esófago y las articulaciones de los dedos. Los materiales duros sintéticos se pueden utilizar como duramadre artificial, válvulas esféricas de válvulas cardíacas artificiales esféricas enjauladas, etc. Los materiales sintéticos líquidos, como el caucho de silicona vulcanizado a temperatura ambiente, se pueden utilizar como materiales inyectables para la reparación de tejidos.
3. Materiales biomédicos inorgánicos no metálicos o biocerámicas
Las cerámicas biomédicas tienen propiedades químicas estables y buena biocompatibilidad. Las biocerámicas incluyen principalmente dos categorías: (1) Biocerámicas inertes (como alúmina, materiales de carbono médicos, etc.), que tienen alta resistencia, buena resistencia al desgaste y una fuerte fuerza de unión intermolecular. (2) Las cerámicas bioactivas (como la hidroxiapatita y el vidrio bioactivo) pueden degradarse y absorberse gradualmente en entornos fisiológicos, o formar enlaces químicos estables con organismos biológicos, y tienen perspectivas de desarrollo extremadamente amplias.
4. Materiales compuestos biomédicos
Los materiales compuestos biomédicos son materiales biomédicos compuestos por dos o más materiales diferentes y se utilizan principalmente para reparar o reemplazar tejidos y órganos humanos o mejorar su función y. crear órganos artificiales. Entre ellos, las prótesis de aleación de titanio y polietileno se utilizan comúnmente como materiales para las articulaciones; el material sintético de carbono-titanio es una cabeza femoral artificial con buena aplicación clínica. Como biosensores se pueden utilizar materiales poliméricos combinados con biopolímeros como enzimas, antibióticos, anticuerpos y hormonas.
5. Materiales derivados biomédicos
Los materiales derivados biomédicos son materiales biomédicos formados a partir de tejidos biológicos naturales especialmente tratados y no tienen actividad biológica. Sin embargo, debido a sus estructuras y funciones similares a las de los tejidos naturales, los materiales de origen biomédico desempeñan un papel importante en la reparación y sustitución de tejidos humanos y se utilizan principalmente como mascarillas cutáneas, membranas de hemodiálisis, válvulas cardíacas artificiales, etc.
2. Principales productos en el mercado mundial de materiales biomédicos
Actualmente existen 20 tipos de materiales biomédicos ampliamente utilizados en dispositivos médicos (dispositivos implantados, sistemas de circulación extracorpórea, etc.). ), incluidos 12 tipos de polímeros médicos, 4 tipos de metales, 2 tipos de cerámicas y 2 tipos de otros. Utilizando materiales biomédicos existentes, se han desarrollado y aplicado cerca de 300 tipos de implantes médicos y órganos artificiales, entre los que se incluyen principalmente: corazón y sistema cardiovascular (marcapasos, válvulas cardíacas, vasos sanguíneos artificiales, catéteres y derivaciones, etc.); placas óseas, tornillos óseos y otros dispositivos de fijación interna, relleno o reparación de defectos óseos, dispositivos de fusión espinal y espinal, simulación neuromuscular funcional y cartílago articular artificial, etc. Cirugía plástica (craneofacial, de oído, de nariz y otras prótesis corporales y mamarias artificiales); , etc.); reparación de tejidos blandos (uretra artificial, vejiga artificial, intestino artificial, derivaciones internas y externas, tráquea artificial, suturas y materiales de reparación de adhesivos tisulares, etc.) Odontología (implantes dentales, reemplazo de hueso alveolar, rellenos), etc. ); sistema nervioso sensorial (lentes intraoculares, lentes de contacto, conductos nerviosos, prótesis de oído medio, electrodos percutáneos, prótesis de reconstrucción auditiva y visual, etc.).
), y vehículos de liberación controlada para fármacos y sustancias bioactivas.