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Un biomatériau est un matériau qui fait partie intégrante d'un organisme vivant. Le matériau peut être naturel ou synthétique et comprend des métaux, des céramiques et des polymères. Ils sont principalement utilisés dans le domaine médical pour la réparation des tissus, les valves cardiaques et les implants. Bien que les biomatériaux présentent de nombreux avantages et inconvénients, chaque matériau est choisi en fonction de l'application finale, de sorte que les avantages l'emportent sur les inconvénients.
Métal
L'acier inoxydable, l'or, les alliages cobalt-chrome et les alliages nickel-titane sont les métaux les plus couramment utilisés comme biomatériaux. Les applications comprennent les remplacements osseux et articulaires, les implants dentaires et les étuis de stimulateur cardiaque. Les principaux avantages des métaux sont leur résistance et leur résistance à la dégradation par fatigue. Ils ont une mémoire de forme et peuvent être stérilisés facilement avant utilisation. Le principal inconvénient est que le métal peut se corroder en raison de la réaction chimique avec les enzymes et les acides du corps. Il peut également causer une toxicité des ions métalliques dans le corps.
Polymère
Les polymères incluent le collagène, le nylon et les silicones. Ils sont utilisés dans la réparation des tissus, les valves cardiaques et les implants mammaires. Les polymères sont largement utilisés car ils peuvent être fabriqués pour s'adapter à leur utilisation. Ils sont faciles à fabriquer et à modifier. Ils sont également biodégradables, ce qui constitue à la fois un avantage et un inconvénient. En raison de l'interaction intensive avec le corps, ils peuvent se lessiver, entraînant l'usure. Ils peuvent également absorber des nutriments importants et de l'eau provenant du sang.
Céramique
L'alumine, la zircone et le carbone pyrolitique font partie des céramiques utilisées comme biomatériaux dans des applications telles que les implants orthopédiques et dentaires. Le principal avantage est qu'ils sont forts et chimiquement inertes. Ils ont une résistance à la compression élevée, nécessaire pour les implants osseux. Certains matériaux céramiques sont également biodégradables. La difficulté de fabrication constitue le principal inconvénient. Ils peuvent également minimiser la croissance osseuse. Parfois, les implants peuvent se desserrer avec le temps et se déloger.
Matériaux composites
Les composites comprennent la bioglasse-céramique, l'allogreffe et la xénogreffe. Ils sont utilisés dans l'ingénierie tissulaire et les remplacements articulaires. Les composites étant composés de deux matériaux ou plus, le produit final combine les propriétés de tous les matériaux utilisés. Le principal avantage des composites est qu’ils sont solides tout en étant légers. Ils ont une faible densité et sont également résistants à la corrosion. Le coût élevé de la fabrication des composites est un inconvénient. De plus, leur forme ne peut pas être changée facilement.