Biomateriały - Bionika

Nasza ocena:

3
Pobrań: 315
Wyświetleń: 2331
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Biomateriały - Bionika - strona 1 Biomateriały - Bionika - strona 2 Biomateriały - Bionika - strona 3

Fragment notatki:

BIOMATERIAŁY – ( biofunkcyjne materiały)
Materiały zdolne do przyjmowania funkcji tkanek i narządów do leczenia których zostały
zastosowane; biomateriał- każda substancja inna niż leż lub kombinacja substancji naturalnych lub
syntetycznych, której zadaniem jest uzupełnienie lub zastąpienie tkanek narządu, albo jego części lub
spełnienie ich funkcji- ( europen socjety for biomaterials)
BIONIKA- biomimetyka  interdyscyplinarna dziedzina z pogranicza biologii i techniki, jej głównym
celem jest tworzenie użytecznych technik model systemów biologicznych
Przykłady:
- materiał na plastry- nie odkleja się od wilgotnych powierzchni, jest biozgodny (nie wkracza
w organizm); ponadto sam się nie rozpuszcza, dzięki czemu może byd stosowany nie tylko przy
zwykłych ranach ale także przy operacjach chirurgicznych ( po usunięciu fragmentu jelita, do
zasklepienia ubytku powstałego w żywej tkance)  zbudowany z niezwykle małych kolumienek z
mocnej, chod rozpuszczalnej gumy, ułożonych w ten sam sposób jak wyrostki na łapach gekonów+
klej stworzony na bazie glukozy  wodoodporny
-sztuczne mięśnie ze skręconych włókien węglowych nanorurek, dzięki czemu charakteryzuje
je ogromna twardośd, wytrzymałośd, lekkośd oparty na działaniu naturalnych mięśni – pod
wpływem prądu elektrycznego rozszerzają się, cały proces trwa milisekundy, długośd nie zmienia się;
wykorzystują aż 70% dostarczonej jej energii
- biomimetyczne oko- składa się z miniaturowej kamerki umieszczonej na okularach
przeciwsłonecznych, zewnętrznego odbiornika, matrycy z elektrodami które wszczepia się w
siatkówkę, obraz z kamery przekazywany jest do odbiornika nerwami wzrokowymi do mózgu
Wydajnośd biologiczna człowieka ( ważne --)
--każda komórka ma 3000 systemów enzymatycznych,
-w ciągu sekundy zachodzi w każdej komórce 30-100 tyś. Reakcji chemicznych sterowanych z
częstotliwością 6,25*1012Hz
--co sekundę obumiera 10 mln komórek i tyle samo powstaje ( 5000nld w ciągu 15h)
-co tydzieo odnawia się kompletnie nabłonek jelita cienkiego
--w ciągu godziny powstaje 200 mln erytrocytów
-- w ciągu dnia powstaje ok. 70 kg ATP
Właściwości charakteryzujące biomateriały:
- fizyczne ( gęstośd, lepkośd, przewodnośd elektryczna i cieplna
-mechaniczne ( wytrzymałośd, sprężystośd, odpornośd zmęczeniowa
- technologiczne (obrabialnośd, kształtowanie powierzchni
- odpornośd korozyjna
-biologiczne ( biozgodnośd, biotolerancja
-ekonomiczne ( koszty wytwarzania
Biozgodnośd – zdolnośd prawidłowego zachowania materiału w kontakcie z tkanką o określonym
zastosowaniu, brak toksyczności oraz minimalne oddziaływanie na system immunologicznym, styczne
z krwią nie mogą wywoływad hemolizy
Biomateriał- materiał z którego można produkowad urządzenia i elementy, mające bezpośredni
kontakt z tkankami organizmu
- z biom. Produkuje się implanty, a także pokrywa się nimi powierzchnie urządzeo
wszczepionych do wnętrza organizmu, lub przeznaczonych do długotrwałego kontaktu z organizmem
(np. rurki intubacyjne, cewniki, dreny, nici chirurgiczne)
Podstawową cechą biomateriałów jest ich biozgodnośd, czyli brak toksyczności oraz
minimalne oddziaływanie na system immunologiczny. Biomateriały będące w stycznośdi z krwią nie
mogą wywoływad hemolizy.
Klasyfikacja
-polimery,
- metale
-ceramika
-materiały kompozytowe
-hydroksyapatyty ( również modyfikowane pochodnymi kwasu mlekowego
-materiały naturalne (roślinne i zwierzęce)
Najczęściej stosowane biomateriały
-polimery naturalne ( kolagen, celuloza, skrobia, chityna)
-polimery syntetyczne ( polietylen, polisiloksany)
-polimery półsyntetyczne, modyfikowane biopolimery  oczyszczona chityna
POLIMERY SYNTETYCZNE I NATURALNE STOSOWANE W IMPLANTOLOGII:
Biomateriały
Materiały ceramiczne
Niektóre metale i ich stopy
Poliamidy- nici dentystyczne
Ceramiczne- kości
Biopolimery- skrobia, celuloza( charakterystyczne wiązanie glikozydowe)
KOLAGEN
- białko tkanki łącznej o największym ( 30%) udziale w całkowitym białku ssaków
- główny biopolimer organizmów żywych- ważna funkcja w prawidłowym funkcjonowaniu
ustroju
- fibrylarne białko tkanki łącznej stanowi 70% skóry oraz jest niezbędnym składnikiem
szkieletu człowieka
-jego właściwości fizyczne i chemiczne zapewniają m.in. prawidłowe przenoszenie sił za
pomocą ścięgien oraz utrzymanie właściwej jędrności i elastyczności skóry
- białko jednorodne
- około 20 genetycznych typów kolagenu, różniących się składem podjednostkowym
- wszystkie zbudowane z trzech łaocuchów polipeptydowych alfa
- we wszystkich znaczny fragment makrocząsteczki ma strukturę potrójnej helisy, a fragment
N- i C- koocowe mają budowę globularną
-nietoksycznośd, biozgodnośd ze wszystkimi organizmami żywymi oraz duże
rozpowszechnienie kolagen jest stosowany jako biomateriał w medycynie, przemyśle
farmaceutycznym i kosmetycznym
-nie jest białkiem syntetycznym, w ciągu całego życia w organizmie dochodzi do ciągłej
wymiany kolagenu, stare włókna ulegają rozpadowi i zastępowane są przez nowe
(Chityna - polisacharyd glukozy
fibryna- białko Prost, buduje je wyłącznie aminokwasy, tworzy rusztowanie skrzepu krwi)
Materiały bioceramiczne
- materiały ceramiczne są to tworzywa kruche o małej wytrzymałości na zginanie
- nieodporne na obciążenie dynamiczne i nie wykazują odkształceo
- duża twardośd oraz odpornośd na ścieranie oraz korozje w środowisku tkanek i płynów ustrojowych
minimalizują zużywanie się materiałów bioceramicznych po długotrwałym użytkowaniu
Kategorie bioceramicznych materiałów
- resorbowane z organizmie
- z kontrolowaną reaktywnością powierzchniową
- obojętne
Formy
- kształtki gęste
- kształtki porowate
- granule
-proszki
- pokrycie ceramiczne na implantach ( gł. Metalicznych)
Biomateriały polimerowe
Silikony- chirurchia plastyczna, rekonstrukcja
Politetrafluroetylen- protezy naczyniowe, nici chirurgiczne
Poliuretany – elementy sztucznego serca, protezy naczyniowe o małym przekroju
Polietylen- chirurgia plastyczna i rekonstrukcyjna, cewki, główki i panewki endoprotez stawowych
Polipropyl – nici chirurgiczne, siatki
Politereftalan etylu –protezy naczyniowe, siatki nici chirurgiczne
Polimetakrylan metylu – ortopedia, soczewki wewnątrzgałkowe
Poliamidy – nici i siatki dentystyczne
Główne kierunki zastosowao
-nośniki leków
- materiały inteligentne
-opatrunkowe materiały hydrożele, hydrokoloidy
-biostabilne elementy zastępujące, stabilizatory zewnętrzne
-implanty konstrukcyjne o dopasowanych właściwościach mechanicznych i kontrolowanym czasie
resorpcji
- resorbowalne podłoża polimerowe i kompozytowe dla sterowanej regeneracji tkanek
Biomateriały węglowe
- dobra biozgodnośd w środowisku tkanek
- obojętnośd elektryczna warunkująca dobrą hemozgodnośd
- dobre właściwości fizykochemiczne
- odpornośd na działanie promieniowania jonizującego i niejonizującego
Biomateriały węglowe jako materiały funkcjonalne można PODZIELIĆ NA:
1. Warstwy węglowe
2. Materiały kompozytowe
3. Implanty węglowe stosowane są głównie na protezy ścięgien oraz wiązadeł, elementy
zespalające kości
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz