BIODEGRADACJA
Biodegradacja - Jest to biochemiczny proces polegający na tym, że rozkład związków organicznych zachodzi dzięki organizmom żywym. Rozkładane są one na związki o wiele prostsze, a spośród takich organizmów wymienić można dla przykładu glony, pierwotniaki oraz grzyby. Biodegradacja jest wykorzystywana między innymi w oczyszczalniach ścieków, dzięki niej szkodliwe odpady można utylizować. Ponadto biodegradacji używa się również przy okazji produkowania wielu materiałów, z których potem wytwarzane są inne rzeczy – ich podstawową zaletą jest biodegradowalność. Dzięki temu szkodliwy wpływ tych materiałów na środowisko naturalne jest znacznie ograniczony, poza tym po wyrzuceniu rozkładają się one w nieporównywalnie krótszym czasie i nie zalegają w przyrodzie przez nie wiadomo jaki czas.
BIOMATERIAŁ – to każda substancja inna niż lek albo kombinacja substancji naturalnych lub syntetycznych, która może być użyta w dowolnym okresie, a której zadaniem jest uzupełnianie lub zastąpienie tkanek narządu, albo jego części lub spełnienie ich funkcji. Musi:
–być biokompatybilny (nie może wywoływać reakcji obronnej tkanek);
–być przy tym neutralny dla organizmu (nie oddziałuje);
–być bioaktywny (oddziałuje z tkankami: następuje integracja materiału z tkanką).
–być biodegradowalny (rozkładać się w organiźmie);
–mieć odpowiednie właściwości. Np. implant kości nie może być ani słabszy, ani silniejszy niż kość.
Ceramiczne:
Z porównania różnych biomateriałów stosowanych na implanty wynika, że materiały ceramiczne są to tworzywa kruche o małej wytrzymałości na zginanie. Są nieodporne na obciążenia dynamiczne i nie wykazują odkształcalności. Duża twardość oraz odporność na ścieranie oraz korozje w środowisku tkanek i płynów ustrojowych minimalizują, lecz nie eliminują zużywania się materiałów bioceramicznych po długotrwałym użytkowaniu.
Produkty zużycia tej grupy materiałów nie wywołują znacznych odczynów toksycznych i alergicznych, co decyduje o dobrej biotolerancji bioceramiki w organizmie.
Największą zaletą bioceramiki jest to, że przy odpowiedniej porowatości powierzchni wrasta w nie tkanka. Do porów o regulowanej wielkości wrastają unaczynione tkanki miękkie oraz kapilary z osteocytami. Na bazie więc ceramicznego rusztowania rozwija się nowa, zregenerowana kość. Bioceramika ponadto ma porównywalną z kością gęstość i współczynnik tarcia.
Bezporowata ceramika z kolei znalazła zastosowanie na elementy endoprotez stawowych, w szczególności na główki osadzone na trzpieniu.
Wyróżnia się trzy kategorie materiałów bioceramicznych
Materiały ceramiczne resorbowane w organizmie.
Materiały z kontrolowaną reaktywnością powierzchniową.
Biomateriały obojętne.
BIOMATERIAŁY WĘGLOWE
dobra biozgodność w środowisku tkanek.
obojętność elektryczna warunkująca dobrą hemozgodność.
dobre własności fizykochemiczne.
odporność na działanie promieniowania jonizującego i niejonizującego.
Biomateriały węglowe jako materiały funkcjonalne można podzielić na:
Warstwy węglowe.
Materiały kompozytowe.
Implanty węglowe stosowane są głównie na protezy ścięgien oraz wiązadeł, elementy zespalające kości.
Polimery biodegradowalne - to tworzywa sztuczne powstałe w procesie polimeryzacji mające właściwość biodegradacji czyli rozkładu biologicznego.
Tworzywa biodegradowalne wytwarza się z surowców odnawialnych, takich jak cukry pochodzące z kukurydzy, albo z surowców petrochemicznych. Polimery biodegradowalne można przetwarzać stosując większość standardowych technologii przetwórstwa tworzyw sztucznych, włącznie z termoformowaniem, wytłaczaniem, formowaniem wtryskowym i rozdmuchowym. Większość tworzyw biodegradowalnych należy do klasy poliestrów, choć kilka uzyskiwanych jest z innych materiałów, takich jak modyfikowana skrobia. Podczas gdy poliestry aromatyczne, takie jak politereftalan etylenu (PET), mają dobre właściwości mechaniczne, są raczej odporne na działanie mikroorganizmów. Poliestry alifatyczne z kolei są bardziej podatne na rozkład, ale nie są tak wytrzymałe jak ich aromatyczne pochodne. Aby poprawić właściwości fizyczne biodegradowalnych poliestrów alifatycznych wbudowuje się czasem w ich strukturę fragmenty aromatyczne.
W implantologii polimerami biodegradowalnymi nazywa się tworzywa sztuczne, które podlegają rozkładowi w organizmie człowieka do substancji nie występujących w nim naturalnie, ale nie powodujących niekorzystnych reakcji. Polimery rozkładające się do substancji występujących w środowisku tkankowym nazywa się bioresorbowalnymi.