El impacto de los materiales biológicos en el cuerpo humano
(1) Reacción del tejido local
① Reacción de rechazo: después de implantar biomateriales en el cuerpo humano, pueden ocurrir diversos grados de reacciones inflamatorias alrededor del implantador. Este es el resultado de la hidrólisis enzimática y la digestión de materias extrañas. Sin embargo, la mayoría de los biomateriales médicos son relativamente estables y no se metabolizan rápidamente. En este punto, las fibras de colágeno formarán una cápsula o cápsula alrededor del implante, aislando el tejido normal del implante. Después de que se forma la cápsula fibrosa, pueden ocurrir los siguientes cambios: la cápsula fibrosa se espesa, afectando el suministro de sangre local y proporcionando un lugar de acumulación para los metabolitos y productos desnaturalizados del cuerpo; la cápsula fibrosa se calcifica o endurece, causando un desequilibrio en las propiedades mecánicas y dolor; ; infección local persistente. Debido al suministro deficiente de sangre a la cápsula fibrosa y a la falta de suficientes células inmunitarias, la eliminación de las células necróticas es lenta, lo que permite que la infección persista o empeore.
②Calcificación: La calcificación en la superficie de los materiales biológicos a menudo hace que el material pierda su función. La calcificación es causada tanto por el propio material como por el organismo, como las propiedades de la superficie del material, la deposición de células muertas, la desnutrición local, el contenido de calcio y fósforo en el cuerpo, el movimiento mecánico y otros factores, todos ellos causas de o acelerar la calcificación. Para tejidos blandos y materiales de implantes cardiovasculares, la calcificación debe evitarse o reducirse tanto como sea posible. Sin embargo, la calcificación estimulada por implantes facilita la reparación del tejido óseo. Por ejemplo, los implantes tensioactivos hechos de cerámica y materiales compuestos pueden prevenir la actividad de la interfaz al unir la calcificación al tejido.
③Infección: La infección es la complicación más común de los materiales de los implantes. En operaciones clínicas, los materiales implantados suelen aumentar la incidencia de infección. Por un lado, la razón es la contaminación del material; por otro lado, el propio material implantado tiene una fuerte susceptibilidad a agravar la infección del tejido. El material implantado bloquea el proceso fisiológico de antiinfección restringiendo la migración de macrófagos; algunos implantes El mecanismo de superficie o los componentes solubles liberados por él pueden interferir con el mecanismo bactericida de los macrófagos. Por lo tanto, los materiales biomédicos deben esterilizarse estrictamente utilizando métodos adecuados sin afectar su rendimiento. Se deben reforzar los procedimientos asépticos durante la cirugía de implantación. Evite el fallo de implantación causado por infección.
④ Reacción sanguínea: principalmente trombosis, que existe en materiales biomédicos implantados en el sistema circulatorio y en estrecho contacto con la sangre. Por tanto, los materiales de implante en contacto con la sangre deben tener excelentes propiedades anticoagulantes.
⑤Tumor: La carcinogenicidad de los materiales biológicos es un tema digno de mención. Aunque es raro clínicamente, es común en experimentos con animales. Puede estar relacionado con los siguientes factores: (1) El material implantado libera carcinógenos durante el proceso de envejecimiento biológico, el material implantado está contaminado por carcinógenos y la cápsula de fibra L se espesa, lo que provoca un trastorno metabólico del tejido local y una acumulación a largo plazo. de metabolitos y aumento de la posibilidad de mutación celular. Debido a la forma de la superficie del implante, los materiales en polvo o esponjosos casi nunca causarán tumores malignos, los materiales fibrosos rara vez causan tumores malignos y solo los materiales con superficies lisas son propensos a sufrirlos. Por lo tanto, en la selección y aplicación de materiales, evite el uso de materiales que puedan producir sustancias solubles irritantes o incluso tóxicas, use materiales con superficies rugosas tanto como sea posible y minimice el espacio entre los materiales y los tejidos durante la implantación.
⑵Respuesta inmune: Algunos materiales biológicos pueden causar respuestas inmunes sistémicas después de la implantación, incluidas respuestas inmunes humorales y respuestas inmunes celulares. Los estudios clínicos han encontrado que la aparición de esta respuesta inmune está estrechamente relacionada con la activación del complemento. Por ejemplo, los materiales poliméricos pueden activar el complemento a través de la vía clásica del sistema del complemento, y los materiales vasculares artificiales de poliéster pueden activar el complemento a través de la vía clásica y la vía alternativa después de la implantación. Las reacciones inmunes causadas por materiales implantados son comunes en aplicaciones donde los materiales biomédicos entran en contacto con la sangre, como las membranas de diálisis utilizadas en diálisis artificial. Las manifestaciones clínicas incluyen reacciones alérgicas, susceptibilidad a infecciones, alta incidencia de tumores malignos, calcificación o fibrosis de tejidos blandos, especialmente fibrosis pulmonar, calcificación y arteriosclerosis.