plik


ÿþBiomateriaBy te spo[ród materiaBów, stosowanych w medycynie, które maj wspóln cech zwan biozgodno[ci tkankow S to bardzo rozmaite materiaBy syntetyczne o rozmaitym pochodzeniu (chemiczne zwizki nieorganiczne lub organiczne) oraz materiaBy pochodzenia biologicznego (ro[linnego lub zwierzcego) i zró|nicowanych wBa[ciwo[ciach chemicznych i fizycznych. Biozgodno[ " s to materiaBy farmakologicznie obojtne i w zwizku z tym mog by wprowadzane do organizmu |ywego bez wywoBywania reakcji odrzucenia (np. przeszczepu) " Oznacza to, |e uzupeBnianie ubytków struktury ciaBa mo|e by wykonywane z takich wBa[nie materiaBów. " Jednak|e najlepszym sposobem reperacji jest autotransplantacja (autogeniczne). komórki macierzyste " niespeBnion nadziej jest praktyczne wykorzystanie tzw. komórek macierzystych, majcych zdolno[ przeksztaBcania si w trakcie rozwoju osobniczego dowolne komórki poszczególnych tkanek. " Takimi komórkami s komórki zarodka. " Pobieranie komórek zarodkowych dla celów transplantacyjnych, prowadzi do zniszczenia zarodka co budzi to opory natury moralnej i etycznej. " Znaleziono tak|e inne komórki zarodkowe nie pochodzce z innych miejsc (nie od zarodka) Inne zródBa komórek zarodkowych " S doniesienia o mo|liwo[ci uzyskania komórek macierzystych w inny sposób. " W listopadzie 2007 opublikowano informacje o przeksztaBceniu fibroblastów ludzkiej skóry, w komórki majce wszystkie cechy zarodkowych komórek macierzystych. " Pierwsze eksperymenty (przeprowadzone równolegle na Uniwersytetach Winsconsin i Kioto) wykazaBy, |e s one w stanie da pocztek rozwojowy komórkom mi[niowym serca i tkanki nerwowej. " Taki ukierunkowany rozwój mo|na stymulowa za pomoc stosownych substancji chemicznych. Komórki macierzyste s szczególnie cenne i mog by u|yte do naprawy serca (np. po zawale) i mózgu (po udarze lub usunitym guzie). Zmierzch biomateriaBów syntetycznych ? " Czyli pochodzcych z materii nieo|ywionej? " Nie sdz! Je[li nie pojawi si inne argumenty to nale|y zwróci uwag, na aspekty: ekonomiczny i etyczny " Syntetyczne s taDsze i budz oporów moralnych Znaczenie biomateriaBów " MateriaBy medyczne stanowiBy od zarania medycyny zagadnienie wa|ne, gBownie ze wzgldu na potrzeby: " opatrywanie ran (materiaBy opatrunkowe), " wykonywaniem zabiegów chirurgicznych (narzdzia oraz implanty), " protezowanie ortopedyczne, i dentystyczne. " ByBy to oczywi[cie powszechnie stosowane materiaBy naturalne (drewno skóra, ko[, róg, jedwab i metale. MateriaBy naturalne " Drewno " Skóra, " Kolagen, " Jelita suszone (nici,katgut) " Ko[, " Róg, " BaweBna, " Chityna (do opatrunków), " Jedwab (nici) Rozwój biomateriaBów jako skutek rozwoju medycyny " penetracji wntrza ciaBa w tym ukBadu kr|enia (cewnikowanie serca  Werner Forssmann, 1929, nagroda Nobla 1956), ukBadu moczowego (cewnikowanie miedniczek nerkowych), " zabiegi chirurgiczne o charakterze rekonstrukcyjnym, wymagajce wprowadzenia do wntrza organizmu sztucznych stawów, technicznych elementów Bczcych zBamane ko[ci, przecite jelita (staplery) zastpujce naczynia krwiono[ne albo udra|niajcych naczynia wieDcowe (stenty), pokrycia ubytków skóry lub ko[ci czaszki, itp. " W koDcu wszczepianie stymulatora serca (A. Sening 1958) i defibrylatora. Wymagania stawiane biomateriaBom Wymagania stawiane biomateriaBom zale| od wielu czynników. Przede wszystkim musi je cechowa caBkowita biozgodno[, czyli nieinwazyjno[ implantu w stosunku do otaczajcych go tkanek, polegajca na braku toksyczno[ci (jak farmaceutyki), reakcji immunologicznych (odczyny alergiczne) i nie powodowania zakrzepów. Wymagania dodatkowe dla biomateriaBów Ponadto powinny cechowa si odpowiednimi do zakresu zastosowaD wBa[ciwo[ciami chemicznymi i fizycznymi w caBej objto[ci i na powierzchni jak: " chemiczne - odporno[ na korozj, " mechaniczne - jednorodno[, gsto[, wytrzymaBo[, spr|ysto[, odporno[ na [cieranie, " elektryczne - rezystywno[, podatno[ dielektryczna i magnetyczna, " niezmienno[ czasowa wBa[ciwo[ci (np. biodegradacja), " mo|liwo[ sterowania wBa[ciwo[ciami (np. pami), Podstawowe rodzaje materiaBów u|ywanych na implanty " metale, " ceramika, " polimery, " materiaBy wglowe i kompozytowe. Wybór rodzaju materiaBu zale|y od funkcji implantu, miejsca umieszczenia i czasu jego pozostawania w organizmie. Metale Do najbardziej przydatnych materiaBów metalicznych jednorodnych i stopowych nale|: " stale austenityczne, " stopy na osnowie kobaltu, " tytan i jego stopy. Wymagania stawiane materiaBom metalicznym " 1. Biozgodno[ " 2. struktura austenityczna, paramagnetyczna, jednorodna pod wzgldem rozkBadu pierwiastków; " 3. dobra odporno[ na korozj w [rodowisku tkankowym; " 4. dobre wBa[ciwo[ci mechaniczne w zakresie przenoszonych obci|eD. WBa[ciwo[ci mechaniczne materiaBów metalicznych Zgodno[ z wymaganiami norm (AO, ASIF, ISO) w zakresie: " wytrzymaBo[ci na rozciganie, " granicy plastyczno[ci, " cigliwo[ci (wydBu|enie), " moduBu spr|ysto[ci i dodatkowo " twardo[ci i wytrzymaBo[ci zmczeniowej. Stale austenityczne Stale asteniczne to stopy |elaza, którego, istotnym skBadnikiem struktury jest austenit. Austenit jest roztworem staBym wgla midzywzBowego (w ilo[ci max 2,06%) w |elazie gamma. Jest materiaBem o wBa[ciwo[ciach paramagnetycznych, plastyczny (twardo[ 200HB).GBówne pierwiastki stopowe:Cr,Ni,Mo. Wyroby ze stali austenitycznej " igBy [ródszpikowe, " pBytki kostne, " [ruby, " nakrtki, " groty i druty kostne, " rzadziej endoprotezy. Stopy na osnowie kobaltu kwasoodporne Charakteryzuj si: " lepsz biotolerancj, " wiksz odporno[ci na korozj w|erow i szczelinow, " lepsz zdolno[ci do repasywacji w roztworach fizjologicznych. S wykorzystywane na wyroby dla chirurgii rekonstrukcyjnej (np.endoprotezy stawowe, elementy ksztaBtowe do zespoleD dociskowych ko[ci). Stopy te mog by odlewane lub przerabiane plastycznie. Zawieraj np. chrom (20%), nikiel (15%), molibden (3%), wolfram (3%), |elazo (4%), krzem (0,5%), tytan (o,5%) i kobalt (reszta do 100%). Tytan i jego stopy " Pierwsze próby zastosowania w chirurgii kostnej w latach czterdziestych. " GBówne zalety to dobra odporno[ korozyjna i stosunkowo maBy ci|ar wBa[ciwy (4,3 do 4,5 g/cm3), " GBówna wada zbyt gorsze wBa[ciwo[ci mechaniczne w porównaniu do stopów na osnowie |elaza i kobaltu Tytan " Wyró|nia si 4 rodz. tytanu technicznego, ró|nice si st|eniem wgla, |elaza, azotu, wodoru i tlenu (tabl. 2.8) " Klasyfikacja na podstawie wBa[ciwo[ci mechanicznych (tabl.2.9), " umacnia si pod wpBywem obróbki plastycznej na zimno nawet 2 x, " Odporno[ na korozj bardzo dobra, " MaBo odporny na kwasy: siarkowy, solny ortofosforowy, fluoromrówkowy, szczawiowy, trójchlorooctowy, tróifluorooctowy Stopy tytanu W chirurgii kostnej stosowane s stopy o strukturze 2 fazowej m.in.: " Ti-6Al-4V (Protasul 64WF) oraz " Ti- 6Al-7Nb (Protasul R 100) Umacniane przez zgniot i wy|arzane rekrystalizujco i odpr|ajco. Mo|na je spawa Zastosowanie stopów tytanu " Endoprotezy stawowe (biodro, kolano) " Elementy do zespoleD odBamów kostnych " W protetyce stomatologicznej, " W kardiochirurgii i " Kardiologii zabiegowej Stopy na osnowie tytanu Wymuszony postp na skutek efektu aseptycznego obluzowania endoprotez, dotyczyB poprawy sztywno[ci trzpieni w stosunku do ko[ci, modyfikacji skBadu chemicznego i fazowego stopu. Al i V wywoBywaBy reakcje cytologiczne w ko[ci i w kom. nerwowych). Eliminacja Al, V i Mo i modyfikacja struktury powierzchni stopu. BiomateriaBy metaliczne w zastosowaniach kompozytowych " BiomateriaBy funkcjonalne do dBugotrwaBego u|ytkowania wytwarzane s w ukBadach (tabl. 2 . 17) kompozytowych. " Trzon wykonany jest z mat. metalicznego lub polimeru (przenosi obci|enia mech.) powierzchnia za[, pokrywana jest warstw bioceramiki albo proszkowymi powBokami metalicznymi przez napylanie plazmowe " Stosowane s w chir. kostnej, stomatologicznej i kardiochirurgii

Wyszukiwarka