Biomateriais

O que são biomateriais?

O Biomateriais, também conhecido como Materiais biocompatíveis, Eles são definidos como qualquer substância ou combinação de substâncias, naturais ou sintéticas, que podem ser usadas em um sistema biológico por um certo tempo e com uma função específica.

O termo é amplamente utilizado no campo da medicina para definir os materiais utilizados para fins terapêuticos ou de diagnóstico e também é amplamente reconhecido no campo das ciências biológicas e químicas, bem como na engenharia de materiais.

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A aplicação de biomateriais na medicina é extremamente ampla e, graças a esses materiais, esse campo experimentou avanços importantes, permitindo melhorias consideráveis ​​na qualidade de vida dos seres humanos em comparação com os tempos anteriores.

Da mesma forma, esses materiais também têm aplicações em outros campos de ciências da saúde, como odontologia, enfermagem e veterinária. Especificamente, nos biomateriais de medicina são usados ​​atualmente para:

• Substitua membros, áreas de tecidos e órgãos corporais.
• Reparar e tratar fraturas dos ossos.
• Reparar e substituir peças dentárias.
• Ajudar a audição e visão.
• Curar feridas, realizar cirurgias, apresentar substâncias no corpo.
• "Melhorar a aparência do corpo" através de cirurgias estéticas.
• Melhorar as funções de alguns órgãos.
• Anomalias corretas.

É importante esclarecer que os biomateriais ou materiais biocompatíveis diferem dos materiais biológicos, que são produzidos por sistemas biológicos vivos (pele, cartilagem, osso, artérias, etc.) e geralmente são compostos por células ou produtos celulares.

Características dos biomateriais

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Existem muitas características que os biomateriais possuem e, na lista a seguir, apenas alguns deles são agrupados:

- São substâncias naturais ou artificiais (sintéticas).

- Eles são sistematicamente e farmacologicamente inertes, o que significa que eles não devem causar uma resposta no corpo e que não afetam negativamente seus tecidos.

- Eles são especiais e cuidadosamente projetados para serem incorporados ou implantados em um ser vivo.

- Eles são capazes de estar em contato íntimo com tecidos vivos (músculo, osso, sangue, fluidos corporais, etc.) Sem ver suas propriedades (dependendo do que elas foram projetadas).

- Eles são empregados para substituir partes do corpo humano.

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- Eles são empregados para tratar diferentes doenças e feridas (suturas, cateteres, agulhas, pratos, etc.).

- Eles também são usados ​​com aplicativos de diagnóstico e armazenamento.

- Dependendo do tipo de biomaterial, eles são usados ​​para períodos de tempo variável.

- Eles podem ser metálicos, cerâmicos, poliméricos ou combinados (compostos).

Biocompatibilidade

Uma das características mais especiais desses materiais é, sem dúvida, a da biocompatibilidade, que é definida como uma qualidade de alguns materiais para gerar respostas positivas pelo sistema biológico com o qual entram em contato para cumprir funções específicas.

Essa qualidade não é apenas do ponto de vista biológico, mas também é uma característica química e mecânica que favorece a interação desses materiais com sistemas vivos.

Geralmente, esses biomateriais estão sujeitos a testes e padronizações rigorosos, quase sempre dependendo do tempo e dos tecidos com os quais eles estarão em contato, a fim de evitar a rejeição pelo sistema biológico.

Tipos de biomateriais

Com o tempo, graças aos avanços da ciência, medicina e engenharia de materiais, o desenvolvimento de novos biomateriais tem sido cada vez mais.

A classificação mais comumente aceita para os diferentes tipos de biomateriais contempla 4 grupos, separados de acordo com suas características químicas e estruturais: polímeros, metais, cerâmica e compostos.

Biomateriais de metal

São os biomateriais compostos por um ou mais elementos metálicos, como os do grupo de ferro (Fe), níquel (Ni), alumínio (Al), cobre (Cu), zinco (Zn) e titânio (Ti), misturado com pequeno Quantidades de outros elementos não metálicos, como carbono (C), nitrogênio (N) e oxigênio (O).

Nos biomateriais metálicos ou em suas ligas, os átomos são muito ordenados, unidos um com o outro graças a forças eletrostáticas atraentes entre as nuvens eletrônicas carregadas negativamente e os íons metálicos carregados positivamente, como se os elétrons livres funcionassem como uma "cola".

Consequentemente, esses materiais são caracterizados por serem bons condutores de calor e eletricidade, bem como por sua dureza e ductilidade.

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Eles sofrem, no entanto, problemas de corrosão quando expostos à umidade, água salgada, terra e tecidos vivos, uma vez que os íons metálicos reagem espontaneamente com oxigênio, hidrogênio e sais para formar óxidos metálicos. Por esse motivo, sua durabilidade e emprego depende de sua resistência à corrosão.

Existem vários usos que são dados a esses materiais em medicina para resolver problemas com o corpo humano:

• Amálgamas dentárias.
• Parafusos de aço inoxidável para fixação de ossos.
• Capa de marcapasso feita de aliados de titânio.
• Stent Coronário feito de uma mistura de titânio e níquel.
• Prótese completa do quadril feita de um aliado de cobalto.
• Entre outros.

Biomateriais poliméricos

Estes são os materiais, naturais ou sintéticos, orgânicos ou inorgânicos, formados por múltiplas unidades repetitivas de um tipo de molécula e talvez sejam aquelas que são mais comumente usadas na medicina.

Bons exemplos são nylon, polietileno, policarbonato, polivilil de cloreto (PVC), poliestireno e silicone.

Eles geralmente são poucas substâncias reativas em uma variedade de condições: eles têm pouca condutividade elétrica e não são magnéticos. Eles diferem dos biomateriais metálicos em muitas características, principalmente em sua flexibilidade e suavidade, para que possam adotar formas diferentes.

Lentes de contato são feitas de biomateriais

No entanto, a temperaturas relativamente altas, esses materiais tendem a suavizar e/ou se decompor ou se degradar, portanto esse aspecto é considerado no momento de usá -los para diferentes fins.

Entre suas aplicações mais comuns estão lentes de contato, luvas cirúrgicas de látex e suturas cirúrgicas.

Biomateriais de cerâmica

São materiais fundamentalmente inorgânicos, são compostos por elementos metálicos e não metálicos, como óxidos, nitreto, carboneto, sais, etc. Eles podem ter uma estrutura completamente ou parcialmente cristalina, embora também possam ser completamente amorfos.

Esses materiais geralmente são isoladores térmicos e elétricos, pois geralmente não têm um grande número de elétrons de motorista. Eles também são resistentes a corrosões e de corrosão que. Eles podem, no entanto, ser propensos à degradação sob certas condições.

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Eles geralmente são muito rígidos e duros, embora consideravelmente mais frágeis ou quebradiços que os metais.

As principais aplicações médicas da cerâmica incluem lentes corretivas, implantes dentários, parte das próteses de substituição do quadril, andaimes de cerâmica para ossos, entre outros.

Biomateriais compostos

Estes são os biomateriais formados por dois ou mais materiais dos três grupos anteriores: metais, cerâmica e polímeros. Eles têm uma combinação de propriedades e características, devido à mistura de materiais, que não poderiam ser obtidos em cada material separadamente.

As aplicações mais comuns desses biomateriais são recheios brancos para dentes e massas ou cimentos usados ​​para se juntar a ossos.

Exemplos de biomateriais

Existem centenas de biomateriais diferentes que podem ser citados como exemplos, vamos ver alguns deles e nas funções em que participam:

- Na substituição de peças danificadas ou doentes: articulação artificial do quadril ou substituição total, máquina de diálise que substitui a função dos rins, substituição da válvula cardíaca.

Articulação do quadril artificial

- Em assistência durante a cura: suturas, pratos ósseos, parafusos, etc.

- Para melhorar a função de alguns órgãos: marcapasso cardíaco, lentes intra -oculares, dispositivos auditivos.

Imagem X -Ray de um marcapasso

- Para corrigir "problemas" estéticos: implantes para mamoplastia (aumento do tamanho da mama), para o aumento do tamanho do queixo, maçãs do rosto etc.

- Para ajudar no diagnóstico clínico: sondas e cateteres.

- Para ajudar o tratamento de doenças: cateteres e drenos.

Referências

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