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生体材料は、生体の不可欠な部分である材料です。材料は天然または合成で、金属、セラミック、ポリマーが含まれます。それらは主に医療分野で組織修復、心臓弁、インプラントに使用されます。生体材料には多くの利点と欠点がありますが、それぞれの材料は最終用途に応じて選択されるため、利点は欠点を上回ります。
金属
ステンレス鋼、金、コバルト-クロム合金、ニッケル-チタン合金は、生体材料として使用される最も一般的な金属です。アプリケーションには、骨および関節置換、歯科インプラント、ペースメーカーのケースが含まれます。金属の主な利点は、金属が強く、疲労劣化に強いことです。形状記憶があり、使用前に簡単に滅菌できます。主な欠点は、体内の酵素や酸との化学反応により金属が腐食する可能性があることです。また、体内で金属イオン毒性を引き起こす可能性があります。
ポリマー
ポリマーには、コラーゲン、ナイロン、シリコンが含まれます。それらは、組織修復、心臓弁、乳房インプラントに使用されます。ポリマーは、用途に合わせて製造できるため、広く使用されています。製造と変更が簡単です。それらは生分解性でもあり、これは利点と欠点の両方です。身体との集中的な相互作用により、彼らは浸出して摩耗や裂傷を引き起こす可能性があります。彼らはまた、血液から重要な栄養素と水を吸収することができます。
セラミックス
アルミナ、ジルコニア、熱分解炭素は、整形外科や歯科インプラントなどの用途で生体材料として使用されるセラミックの一部です。主な利点は、強力で化学的に不活性であることです。それらは、骨インプラントに必要な高い圧縮強度を持っています。一部のセラミック材料も生分解性です。製造の難しさが主な欠点です。また、骨の内部成長を最小限に抑えることができます。時々、インプラントは時間とともに緩み、外れてしまうことがあります。
複合材
複合材料には、バイオガラスセラミック、同種移植片および異種移植片が含まれます。それらは、組織工学および関節置換で使用されます。複合材料は2つ以上の材料で作られているため、最終製品は使用されるすべての材料の特性を組み合わせます。複合材の主な利点は、軽量でありながら強度があることです。密度が低く、腐食にも強いです。複合材の製造に伴う高コストは不利です。また、形状を簡単に変更することはできません。