Un biomaterial (care nu trebuie confundat cu un ecomaterial ) a fost definit, potrivit Societății Europene a Biomaterialelor, ca „material conceput pentru a interacționa cu sistemele biologice, indiferent dacă participă la constituirea unui dispozitiv în scopuri de diagnostic sau în cel al unui înlocuitor de țesuturi sau organe sau chiar cel al unui dispozitiv funcțional de înlocuire (sau asistență) ”(Chester Conferences (Regatul Unit), 1986 și 1991). Astfel, poate fi considerat ca orice material utilizat pentru a înlocui o parte sau o funcție a corpului într-un mod sigur și fiabil, acceptabil din punct de vedere economic și fiziologic.
Știința biomaterialelor este un domeniu al științei materialelor .
Conceptul de biomateriale fiind polisemic, există diverse definiții. O definiție adesea acceptată în domeniul biologiei și medicinei este:
„ Orice material, natural sau nu, cuprinzând total sau parțial o structură vie sau un dispozitiv biomedical care îndeplinește sau înlocuiește o funcție naturală. "În 1987 , Williams a definit un biomaterial ca:
„Un material neviabil utilizat într-un dispozitiv medical, destinat interacțiunii cu sistemele biologice. "
Un biomaterial este practic un material care este utilizat și adaptat pentru aplicații medicale. Poate fi bioinerte, având ca rol principal să înlocuiască una sau mai multe funcții ale unui organ - de exemplu înlocuirea valvelor inimii - dar pot fi și bioactive, capabile să aibă o interacțiune puternică cu mediul în care se află implantat - cum ar fi acoperirea protezelor de șold cu un strat de hidroxiapatită (partea minerală a osului) care îmbunătățește biocompatibilitatea și integrarea implantului în locul osului. În plus, biomaterialele sunt utilizate și în aplicații dentare , chirurgicale și de livrare a medicamentelor (datorită instrumentelor introduse în organism și care permit livrarea substanțelor medicale într-un mod prelungit).
Definiția unui biomaterial nu include doar biomaterialele artificiale care sunt construite din metale sau ceramică . Un biomaterial poate fi, de asemenea, o autogrefă , alogrefă sau xenogrefă folosită ca transplant de materiale.
Biomaterialele au mai multe aplicații medicale sau para-medicale, inclusiv:
În ciuda progreselor în cercetare, există adesea probleme de biocompatibilitate care trebuie rezolvate înainte ca aceste produse să poată fi comercializate și utilizate clinic. Acesta este motivul pentru care biomaterialele sunt adesea supuse acelorași cerințe ca și noile terapii medicamentoase. Toate companiile din domeniu sunt, de asemenea, supuse cerințelor de trasabilitate pentru toate produsele lor. Dacă se găsește hardware defect, vor fi verificate și altele din aceeași gamă.
Mulți parametri trebuie luați în considerare pentru ca aceste materiale să fie cât mai bio-compatibile cu corpul și funcțiile acestuia. Acestea sunt testate in vitro și in vivo înainte de a fi puse în funcțiune, cea mai importantă fiind cea in vitro, care este condiția esențială pentru validarea unui anumit biomaterial.
Cele mai utilizate sunt oțelurile inoxidabile și titanul , care combină o bună rezistență la coroziune și proprietăți mecanice bune. Cu toate acestea, există unele probleme datorate acestor materiale care sunt încă slab rezolvate. Printre acestea putem număra:
În ceea ce privește biomaterialele, cele mai comune materiale sunt alumina și zirconia . Sunt utilizate în principal în capetele șoldului și pentru implanturile dentare. Principalele probleme întâmpinate cu ceramica sunt:
Există multe materiale polimerice utilizate în biomateriale. Cele două tendințe principale în utilizarea acestor materiale vizează:
Există mai multe probleme cu aplicarea polimerilor în sectorul biomedical și nu numai din compatibilitatea cu organismul:
Polimerii, prin natura construcției lor moleculare bazate pe repetare, sunt candidați pentru dezvoltarea unor proteze permanente sau temporare sofisticate sau pentru înlocuirea materialelor naturale existente în prezent.
Cercetătorii folosesc, de asemenea, materiale de origine naturală pentru a realiza biomateriale. Dintre toate aceste materiale, cele mai frecvente sunt:
În scopul extinderii duratei de viață a corpului uman, biomaterialul este alternativa considerată cel mai serios de medici. Acest domeniu al științei materialelor este în continuă evoluție, necesită formarea continuă a specialiștilor care au atât o mare cunoaștere a corpului uman, cât și cerințele acestuia, dar și o foarte bună cunoaștere a materialelor. Domeniul științei biomedicale este, prin urmare, un domeniu pentru care cerințele vor fi din ce în ce mai importante în cursa pentru a crește durata de viață a ființelor umane.
În prezent, mai multe laboratoare lucrează pe teren pe teritoriul francez, putem număra printre ele: