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Un biomateriale è qualsiasi materiale che è parte integrante di un organismo vivente. Possono essere naturali o sintetici e includere metalli, ceramiche e polimeri. Sono principalmente utilizzati in campo medico per la riparazione di tessuti, valvole cardiache e impianti. Nonostante abbia numerosi vantaggi e svantaggi, ogni materiale viene scelto in base alla sua applicazione finale, con i vantaggi che superano gli svantaggi.
Metallo
Acciaio inossidabile, lega di cobalto-cromo e nichel-titanio sono i metalli più comuni utilizzati come biomateriali. Le applicazioni includono protesi ossee e articolari, impianti dentali e rivestimento di pacemaker. I suoi principali vantaggi sono che sono robusti e resistenti alla degradazione da fatica, hanno memoria di forma e possono essere sterilizzati prima dell'uso. Il loro principale svantaggio è che possono corrodersi a causa di reazioni chimiche con gli acidi e gli enzimi nel corpo. Possono anche causare avvelenamento da ioni metallici.
Polimeri
I polimeri includono collageni, nylon e siliconi. Sono utilizzati per la riparazione dei tessuti, le valvole cardiache e le protesi mammarie. Sono ampiamente utilizzati e possono essere realizzati per adattarsi a funzioni specifiche. Inoltre sono facilmente fabbricati e modificati, oltre ad essere biodegradabili, il che è un vantaggio e uno svantaggio. A causa dell'intensa interazione con il corpo, possono deteriorarsi e strapparsi e rompersi. Possono anche assorbire importanti nutrienti e acqua dal sangue.
Ceramica
Allumina, zirconio e carbonio pirolitico sono alcune delle ceramiche utilizzate come biomateriali, in applicazioni come impianti dentali e ortopedici. Il loro principale vantaggio è che sono resistenti e chimicamente inerti. Hanno una grande resistenza alla compressione, necessaria per gli impianti ossei. Alcuni sono anche biodegradabili. La difficoltà di produzione è il loro principale svantaggio e possono anche ridurre al minimo la crescita ossea. A volte gli impianti possono allentarsi o spostarsi fuori posto.
Composti
I materiali compositi includono ceramica-bioglass, allotrapianto e xenotrapianto. Sono utilizzati nell'ingegneria dei tessuti e come protesi articolari. Poiché sono costituiti da due o più materiali, il prodotto finale combina le proprietà di tutti i materiali utilizzati. Il loro principale vantaggio è che sono robusti e leggeri, hanno una bassa densità e sono resistenti alla corrosione. L'alto costo che comporta la sua fabbricazione è il suo svantaggio, oltre a non poter cambiare forma facilmente.
