Aktualnie w inżynierii biomateriałów można wydzielić podstawowe grupy tworzyw o odmiennych właściwościach, które w określonych zastosowaniach funkcjonalnych mogą być wykorzystane w układzie biomateriałów kompozytowych. Wyróżnia się następujące grupy biomateriałów:
• metalowe,
• ceramiczne,
• polimerowe,
• węglowe,
• kompozytowe.
Adaptacja - stopniowe przystosowanie się organizmu, na różnym poziomie
struktury i funkcji, do zmian w otoczeniu.
Bioadhezja- adhezja komórek i/lub tkanki względem powierzchni biomateriału.
Bioaktywność - zdolność powierzchni implantu lub powłoki na implancie, do przylegania bezpośrednio do tkanki miękkiej lub twardej, bez tworzenia warstwy pośredniej zbudowanej ze zmodyfikowanej tkanki.
Biocramika - materiał ceramiczny stosowany jako biomateriał ( w literaturze proponowane jest stosowanie określenia "biomateriał ceramiczny" zamiast "bioceramika", z uwagi na brak odpowiedników w innych grupach materiałowych, np. dla grupy metali - biomateriał metaliczny (pojęcie "biometal" nie istnieje) i polimerów - biomateriał polimerowy.
Biodegradacja -
a) rozkład materiału w wyniku działania środowiska biologicznego
b) stopniowy rozkład materiału w wyniku specyficznej aktywności systemu biologicznego.
Biołączenie, (biozakotwiczenie) - przytwierdzenie komórek i/lub tkanek do powierzchni biomateriału. włączając, przytwierdzenie mechaniczne (patrz: wrastanie/ narastanie).
Biomateriał -
a) materiał przeznaczony do współistnienia z biologicznymi systemami, przeznaczony do leczenia, diagnozowania, poprawiania lub zastąpienia częściowego lub całkowitego tkanki, narządu, lub spełniania ich funkcji w organizmie,
b) materiał (nieożywiony) stosowany w wyrobach, urządzeniach lub też przyrządach medycznych, przeznaczony do oddziaływania z biologicznymi systemami,
c) materiał pochodzenia naturalnego lub sztucznego, użyty do wspomagania lub zastąpienia funkcji żywych tkanek.
Biomateriał ceramiczny - (patrz: bioceramika).
Biomateriał inertny, (obojętny) - materiał który wywołuje małą lub nie wywołuje żadnej odpowiedzi
Biomateriał interaktywny - przeznaczony do modulowania, inicjowania lub wywoływania specyficznej odpowiedzi (jak np. adhezja do tkanki kostnej).
Biomateriał kompozytowy - materiał kompozytowy stosowany jako biomateriał.
Biomateriał naturalny - materiał, który otrzymany został z naturalnych źródeł, bez jego dalszego przetwarzania.
Biomateriał polimerowy - polimer stosowany jako biomateriał.
Biomateriał sztuczny - materiał, który jest wytwarzany w złożonym procesie technologicznym z surowców organicznych lub nieorganicznych.
Biomateriał węglowy - materiał zbudowany całkowicie lub w znaczącej przewadze z jednej z form węgla, z przeznaczeniem do zastosowania medycznego.
Biomateriał, replant - stanowiący żyjące rodzime komórki lub tkanki, hodowane w warunkach in vitro i pobrane z komórek otrzymanych od określonego osobnika. Znany również jako biomateriał fazy 4.
Biomateriał (z tkanek) - taki, który przenika tkankę lub żywe komórki, zdolny do przebudowy, resorbowalny. Znany jako biomateriał fazy 3.
Biomateriały, (dziedzina wiedzy) - zorganizowane, systematyczne badania nad właściwościami materiałowymi tkanek i organów żywych organizmów,
badania nad otrzymywaniem i charakterystyka materiałów farmakologicznie obojętnych, odtwarzaniem i poprawą funkcji w organizmach żywych,
oraz badania oddziaływania pomiędzy żywymi organizmami a materiałami syntetycznymi i naturalnymi.
Biopierwiastki - pierwiastki niezbędne do budowy i życia organizmów żywych.
Biopolimery - polimery występujące w organizmach żywych: polisacharydy, białka, kwasy nukleinowe.
Biosorpcja - przyswajanie związków organicznych i nieorganicznych przez organizmy żywe.
Bioproteza - implantowalna proteza, która zbudowana jest całkowicie lub częściowo z martwej, preparowanej tkanki dawcy.
Bioresorbowalność - zdolność biomateriału do rozkładu drogą aktywności komórkowej i w konsekwencji do częściowego lub całkowitego zaniku.
Biozgodność-
a) zdolność materiału do spełniania zadania, z akceptowalną odpowiedzią gospodarza, w określonym zastosowaniu
b) spełnianie funkcji biologicznych w określonym zastosowaniu, w sposób zgodny z przeznaczeniem.
Ból (stan, faza) - ból lokalny, jeden z czterech sygnałów stanu zapalnego.
Chelacja - rodzaj oddziaływania pomiędzy związkiem organicznym a metalem, prowadzący do utworzenia struktury pierścieniowej.
Chemotaksja - orientacja lub migracja komórek w kierunku wzrastającego stężenia czynników chemotaktycznych.
Ciepło (faza zapalna)-lokalny wzrost temperatury tkanki, jeden z czterech klasycznych sygnałów stanu zapalnego.
Cytokiny - duża grupa różnorodnych cząsteczek chemicznych przenoszących sygnały między komórkami (limfocytami, fagocytami oraz innymi komórkami organizmu). Wszystkie cytokiny są białkami lub peptydami, niektóre są glikoproteinami.
Cytotoksyczność - zabijanie komórek przez komórki, przeciwciała i dopełniacz lub inne czynniki.
Cytotoksyczny - mający szkodliwy wpływ na komórki.
Czynniki kancerogenne - przeważnie nie wywołują bezpośrednio zmian nowotworowych, lecz indukują powstanie endogennych czynników pośrednich (np. wolne rodniki), które mogą uszkadzać kwas dezoksyrybonukleinowy i wywoływać mutacje. Niektóre spośród mutacji prowadzą do transformacji nowotworowej.
Diapedeza - polega na przyleganiu (czyli adhezji) granulocytów do komórek śródbłonka naczyń, a następnie przeciskaniu się pomiędzy komórkami śródbłonka i przez błonę podstawną na zewnątrz naczynia.
Ekstruzja - mechanizm usuwania; implant będący w kontakcie z tkanką nabłonka (skóra oraz błony wyściełające naturalne, wewnętrzne jamy ciała) jest otaczany tą tkanką, która ulegając rozciąganiu wypycha go na zewnątrz ciała.
Fagocytoza - proces wchłaniania większych cząsteczek przez komórkę.
Glikokaliks - warstwa okrywająca, znajdująca się na zewnątrz powierzchni prawie wszystkich komórek. Składa się z wielocukrów związanych z integralnymi białkami i glikolipidami błony komórkowej oraz z glikoproteinami zaadsorbowanymi na powierzchni komórek.
Graft - fragment żywej tkanki lub zbiór żywych komórek pobrany z miejsca dawcy do miejsca biorcy w celu rekonstrukcji miejsca biorcy.
- Graft, allo (allograft) - przeszczep pobrany od innego osobnika - dawcy tego samego gatunku.
- Graft, auto (autograft) - przeszczep pobrany z tego samego źródła co biorca; dawca i biorca są tą sama osobą (patrz biomateriał, replant).
-Graft, kseno (ksenograft) - przeszczep pobrany od osobnika gatunku innego niż biorca.
Heterograft - starsza nazwa allograftu. Homograft - starsza nazwa autograftu.
Hybrydowy, sztuczny narząd - sztuczny narząd, który jest kombinacją żywych komórek z jednym lub więcej implantami.
Implant, (wszczep) -
a) urządzenie wprowadzone do człowieka lub zwierzęcia drogą implantacji (patrz; implantacja)
b) urządzenie medyczne wykonane z jednego lub więcej biomateriałów, które jest celowo wprowadzone do organizmu, umiejscowione całkowicie lub częściowo poniżej powierzchni nabłonkowej.
b>Implantami nazywamy wszelkie przyrządy medyczne wykonywane z jednego lub więcej biomateriałów, które mogą być umieszczone wewnątrz organizmu, jak również umieszczone częściowo lub całkowicie pod powierzchnią nabłonka, i które mogą pozostać przez dłuższy okres w organizmie.
Implant czaszkowo-twarzowy - mechanizm stosowany w obszarze czaszkowo-twarzowym, wyłączając obszar jamy ustnej, który ma na celu poprawienie lub zastąpienie określonych tkanek twardych lub miękkich z wyjątkiem mózgu, oczu i ucha wewnętrznego.
Implant dentystyczny to rodzaj implantu ustnego stosowany do uzupełnienia ubytku zęba.
Implant chirurgiczny używany jest w kontekście umieszczania go w zamierzonym miejscu w procedurze chirurgicznej. Istnieją także implanty wprowadzane innym sposobem. Do nich zalicza się przykładowo igły, dreny, sączki itp.
Implant, międzyoperacyjny - urządzenie usuwane z organizmu w ciągu od kilku godzin do kilku dni, zgodnie z zasada postępowania terapeutycznego.
Implant ortopedyczny - stosowany, by wspomóc kość, chrząstkę, więzadła, ścięgna lub powiązane z nimi tkanki, albo zastępujący lub uzupełniający tymczasowo brak tkanki.
Implant, przezskórny - urządzenie, które po umieszczeniu w organizmie przechodzi przez skórę i jednocześnie ma kontakt z otoczeniem zewnętrznym.
Implant, przezśluzówkowy- urządzenie, które po umieszczeniu w organizmie ma kontakt ze śluzówką.
Implant ustny - mechanizm stosowany w obszarze jamy ustnej, implantowany po to, by poprawić, zwiększyć lub zastąpić jakąkolwiek twardą lub miękką tkankę.
Implantacja - umieszczenie urządzenia lub materiału w ciele (organizmie) zwierzęcia lub człowieka, zgodnie z zasadami medycznego lub chirurgicznego postępowania, w taki sposób, że następuje przerwanie jednego lub więcej warstw nabłonkowych, a urządzenie, materiał lub jego składniki pozostają w miejscu po zakończeniu całej procedury operacyjnej.
Integracja - oddziaływanie dotyczące ograniczonej liczby materiałów, takich jak "bioaktywne" szkła o określonym składzie, niektóre związki ceramiczne i niektóre metale, dla których obserwuje się tworzenie wiązania chemicznego lub bezpośredniego "przylegania do tkanek".
Inżynieria biomateriałów - zastosowanie zasad i praw nauki o biomateriałach do rozwiązywania praktycznych problemów związanych ze zdrowiem człowieka, niepełnosprawnością i chorobą.
Inżynieria tkankowa - wytwarzanie komórek i tkanek poza żywym organizmem, za pomocą metod i technik inżynierii, w celu wykorzystania ich jako składników zdolnych do życia biomateriałów.
Jonoforeza - ułatwienie dyfuzji naładowanym cząsteczkom lub atomom droga wytworzenia gradientu elektrycznego.
Kapsuła, torebka (otoczka) - tkanka otaczająca implant, powstała w wyniku lokalnej odpowiedzi.
Karcinogen - patrz czynniki kancerogenne.
Karcinogeneza - złośliwa, dziedziczna zmiana w komórkach ssaka.
- Karcinogeneza, chemiczna - cecha implantu, karcinogeneza indukowana składem chemicznym implantu lub produktami jego degradacji.
- Karcinogeneza, ciało obce - cecha implantu, karcinogeneza indukowana formą fizyczna implantu, niezależnie od składu chemicznego.
Koagulacja - proces sekwencyjny we krwi, prowadzący do tworzenia zakrzepu.
Kompozyt biomedyczny - patrz: biomateriał kompozytowy.
Kościotwórczy (osteogeniczny) - właściwość biomateriału, która stymuluje wzrost kości w miejscu, w którym znajduje się implant.
Ksonograft - patrz graft, kseno.
Ligand - cząsteczka, która z jednej strony łączy się z białkiem lub kwasem nukleinowym, a z drugiej z haptenem.
Łącze trójfazowe - odnosi się. do implantów przezskórnych; punkt, w którym stykają się implant, tkanka i powietrze.
Łączenie kostne (wiązanie kostne) - powstanie ciągłego połączenia pomiędzy implantem a tkanka kostną.
Marsupłalizacja, ekstruzja - rodzaj oddziaływania tkanki z implantem. w którym implant w kontakcie z tkanką nabłonka otaczany jest nią w taki sposób, że tkanka ulegając rozciąganiu wypycha implant na zewnątrz z organizmu.
Materiał bioaktywny -
a) biomateriał przeznaczony do wywoływania lub modulowania (regulowania) biologicznej aktywności
b) biomateriał przeznaczony do indukowania specyficznej aktywności biologicznej.
Materiał biozgodny - mający akceptowalną odpowiedź gospodarza w określonym zastosowaniu.
Materiał kompozytowy - materiał wytworzony z dwóch lub więcej składników (faz) różniących się zwykle znacznie swoimi właściwościami, które połączone z sobą tworzą inny rodzaj materiału, o korzystniejszych właściwościach dla projektowanego zastosowania.
Materiał kontrolny - materiał, który w standardowym teście zachowuje się jak materiał nie dający odpowiedzi w środowisku biologicznym, ani sam nie ulega przemianom.
Materiał referencyjny - materiał, który w standardowym teście został określony jako materiał pozwalający na ilościową analizę odpowiedzi gospodarza lub implantu.
Mutageneza- indukowanie trwałej zmiany genetycznej (dziedziczne), powstawanie mutacji.
Narastanie - tworzenie tkanki bezpośrednio na powierzchni implantu (patrz: wrastanie).
Nauka o biomateriałach - badania i korzystanie z nagromadzonej wiedzy w zakresie oddziaływania pomiędzy żywym a sztucznym materiałem.
Nowotwór (tumor) - tkanka powstała z tkanki prawidłowej na skutek utraty zdolności komórek do samoregulacji podziału i wzrostu.
Odczyn zapalny chroniczny - podział na ostry i chroniczny jest umowny.
- Przewlekły następuje zwykle po ostrym, charakterystycznymi komórkami są makrofagi. limfocyty, plazmocyty. Następuje proliferacja fibroblastów.
Odpowiedź, zapalna- odpowiedź lokalna z udziałem komórek i odpowiedź regionalna skierowana na ustabilizowanie uszkodzonej tkanki, odbudowy jej funkcji fizjologicznego statusu, usunięcia nieżywych i uszkodzonych elementów tkanki, i materiału obcego, oraz skorygowanie strukturalnych, i funkcjonalnych uszkodzeń spowodowanych początkowym uszkodzeniem tkanki. Występują cztery klasyczne znaki stanu zapalnego: zaczerwienienie, obrzęk, ból, podwyższona temperatura.
- Odpowiedź gospodarza, lokalna - odpowiedź terapeutyczna tkanki i organów będących w kontakcie z biomateriałem.
- Odpowiedź gospodarza, odległa - odpowiedź terapeutyczna tkanki i organów osobnika, w czasie odległym, w kontakcie z jednym lub więcej implantami.
- Odpowiedź gospodarza, ogólnoustrojowa - rozproszona lub rozsiana odpowiedź inna niż zamierzona odpowiedzią terapeutyczną, tkanki i organów osobnika, będących w kontakcie z jednym lub więcej implantami.
- Odpowiedź, przewlekła - odpowiedź gospodarza lub materiału w czasie powyżej 30 dni od momentu implantacji.
- Odpowiedź immunologiczna - odpowiedź gospodarza związana z występowaniem specyficznego mechanizmu humoralnego lub komórkowego. Opsonizacja- ułatwienie fagocytozy mikroorganizmów oraz innych cząstek przez opłaszczenie ich opsoninami (składniki dopełniacza, przeciwciała).
Osteoblasty - komórki tworzące kość (kościotwórcze). występujące w miejscach, gdzie odbywa się. wzrost lub przebudowa tkanki kostnej; wytwarzają one część organiczna macierzy kostnej, w której następnie odkładają się kryształy fosforanów wapnia.
Osteocyty - są ostateczną formą komórek dojrzałej kości, powstają z przemiany osteoblastów w trakcie mineralizacji macierzy kostnej.
Osteoklasty - są komórkami resorbującymi kość (kościogubnymi), uczestniczącymi w prawidłowym procesie przebudowy tkanki kostnej. Przy nadmiernej przewadze aktywności osteoklastów względem osteoblastów dochodzi do patologicznego procesu utraty masy kostnej.
Osteokonduktywny - właściwość biomateriału znajdującego się w kontakcie z odtwarzaną kością, polegająca na wspomaganiu tego procesu.
Osteoliza - proces niszczenia tkanki kostnej przy udziale osteoklastów i w niewielkim stopniu osteocytów; może być także spowodowany obecnością implantu.
Osteosynteza, osteointegracja -
a) stabilizacja kliniczna implantu zakotwiczonego w kości; często dotyczy implantów z pokryciami aktywnymi
b) opis klinicznego zachowania się urządzenia medycznego; nie dotyczy opisu oddziaływań biomateriał - kość.
Ostra (faza) - czas odpowiedzi poniżej 30 dni; jednakże czasy związane z leczeniem klinicznym (wykorzystanie instrumentarium, dializowanie, wprowadzenie implantu itd.) zwykle określane są jako krótkotrwałe lub między-operacyjne (patrz: także przewlekła).
Pierwiastki fizjologiczne - pierwiastki (wapń, fosfor, potas, siarka, chlor, żelazo) inne niż tlen. wodór, azot i węgiel niezbędne do homeostazy ssaka.
Pirogen - substancja, która wprowadzona do krwi wywołuje podwyższenie temperatury ciała. Produkowane przez bakterie, leukocyty, uszkodzone komórki.
Polimer biomedyczny - patrz: biomateriał polimerów.
Proteza - urządzenie, które zastępuje kończynę, narząd, lub tkankę ciała (uwaga; dla odróżnienia protezy zewnętrzne określa się jako ortozy).
Protezą implantowaną, inaczej protezą wewnętrzną lub endoprotezą, nazywamy przyrząd, który fizycznie zastępuje organ lub tkankę. W odróżnieniu, bioproteza stanowi implantowaną protezę wykonaną w całości lub częściowo z tkanek dawcy.
Przesztywnianie - efekt wywołujący zmniejszenie gęstości tkanki kostnej w wyniku niedopasowania właściwości sprężystych między implantem a tkanką.
(faza) Przewlekła - trwający 30 dni lub więcej stan zapalny jako odpowiedź na obecność implantu (patrz także ostra).
Rak (cancer) - nowotwór złośliwy, cechuje się szybkim rozrostem, inwazyjnością w stosunku do sąsiednich tkanek oraz zdolnością tworzenia przerzutów.
Reakcja ciała obcego (okołoobcego) - zmiana w typowym (normalnym) zachowaniu się tkanki, spowodowana obecnością obcego materiału (patrz także odpowiedź gospodarza, lokalny).
Resorpcja - wchłanianie.
Resorbowalny - zdolność biomateriału do zanikania w środowisku biologicznym drogą rozpuszczania się lub trawienia.
Siły biologiczne - wzajemne współdziałanie tkanek jamy ustnej - języka, warg i policzków z protezami w trakcie wykonywanych funkcji mowy, żucia i połykania.
Skrzep - zewnątrznaczyniowe skrzepnięcie krwi. Składa się z fibryny, zlepionych płytek krwi, leukocytów i erytrocytów.
Sztuczny organ - urządzenie medyczne (wyrób), które zastępuje, całkowicie lub częściowo, funkcje jednego z organów ciała.
Środowisko, biofizjologiczne - kontrolowane chemiczne i cieplne warunki, w których znajdują się produkty komórkowe symulujące fragment biologicznego lub okołokomórkowego środowiska.
Środowisko, biologiczne - warunki występujące w organizmie zwierzęcia lub człowieka.
<>- właściwość substancji smarnej; zmniejszający lepkość ze zwiększeniem szybkości ścinania.
Trombogenność - właściwość materiału, który indukuje lub sprzyja tworzeniu się skrzepu.
- Trombogenność, wrodzona
a) tworzenie się skrzepu w wyniku kontaktu z powierzchnia materiału
b) trombogenność kontrolowana reakcja na powierzchni irnplantu.
- Trombogenność, brak - cecha materiału, który charakteryzuje się minimalna trombogenicznością.
Węgiel biomedyczny - patrz : biomateriał węglowy.
Wrastanie - tworzenie tkanki w obrębie porowatej mikrostruktury implantu.
Zaczerwienienie - objaw zapalenia, lokalne zaczerwienienie tkanki, jeden z czterech znaków stanu zapalnego.
Zakrzep - stała masa utworzona z cząsteczkowych i komórkowych składników krwi.
Zachowanie się biologiczne- oddziaływanie pomiędzy materiałem i żyjącym systemem.
Zapalenie (stan zapalny) - miejscowa, fizjologiczna reakcja obronna tkanki na inwazję czynnika zakaźnego lub na uszkodzenie. Towarzyszy mu zaczerwienienie, podwyższona temperatura, obrzęk, ból i upośledzenie funkcji.
Ziarnina - tkanka łączna powstająca z leukocytów i fibroblastów napływających do miejsca uszkodzenia tkanki.
Ziarniniak - charakterystyczne dla infekcji przewlekłych miejscowe nagromadzenie się makrofagów (i powstających z nich komórek olbrzymich), także limfocytów i komórek plazmatycznych. Spowodowany upośledzeniem wytwarzania przez komórki żerne utleniaczy o właściwościach toksycznych.
Niedostateczna degradacja i eliminacja składników bakterii sprawia, że utrzymuje się ich długotrwałe działanie chemotaktyczne na komórki żerne. Migrujące do miejsca reakcji makrofagi tworzą ziarniniaki.