ایمپلنت
مقدمه
تعریف بیومتریال
تاریخچه
منشا زیست مواد
انواع بیومتریال ها
برهمکنش بافت با ماده خارجی
انواع ایمپلنت ها و عملکرد آنها
فهرست مطالب
بیومتریال های اطراف ما
ایمپلنت های دندانی
ایمپلنت های ارتوپدی
لنزهای تماسی و کره چشم مصنوعی
ایمپلنت های قلب و عروق
زخم پوش ها
ایمپلنت های گوش
داربست ها و حامل های رهایش دارو
تعریف بیومتریال
هر ابزار یا ماده طبیعی یا ساخته شده توسط بشر که به منظور جایگزینی و یا تقویت عملکرد یک عضو یا بخشی از آن در تماس با محیط بدن موجود زنده قرار می گیرد، بیومتریال نامیده می شود.
منشا طبیعی یا سنتزی
کاربردهای خنثی مثل دریچه قلب و کاربردهای زیست فعال مثل پوشش هیدروکسی آپاتیت روی ایمپلتت هیپ
استفاده هر روزه در کاربردهای دندانی، جراحی و رهایش دارو
Autograft، Allograft ، Xenograft ، Transplant
ماتریس های کریستالی و فاز آلی
نانوکامپوزیت
منشا بیومتریال ها
ایمپلنت
مهندسی بافت
رهایش دارو
بیوسنسور
حوزه های مختلف بیومتریال
تاریخچه بیومتریال ها
انسانها از هزاران سال پیش برای تسکین درد یا کمک به عملکرد اعضای آسیب دیده، به دنبال مواد و ابزار بوده اند. به عنوان مثال استفاده از یک تکه چوب برای کمک به راه رفتن کسی که دچار آسیب در ناحیه پا شده گرفته یا استفاده از الیاف برای بستن زخمها (گزارش در مورد استفاده از الیاف کتان برای بستن زخم، در حدود 4000 سال پیش).
در سال 1867، پروفسور جوزف لیستر، استاد کرسی جراحی عمومی دانشگاه گلاسکو، با مطالعه دقیق بر روی میکروارگانیسم ها، موفق شد ماده کربول خام را برای عفونت زدایی به کار ببرد. او با استفاده از این ماده، وسایل جراحی، دستهایش و همچنین باندهای مورد استفاده برای زخم بندی پس از جراحی را ضدعفونی کرد. این تحول دریچه ای بود برای ورود بیومتریال به دنیای پزشکی.
تاریخچه بیومتریال ها
تاریخچه بیومتریال ها
تاریخچه بیومتریال ها
بیومتریال به عنوان شاخه ای از دانش
علم بیومتریال شاخه ای بین رشته ای از دانش است که در آن به بررسی رفتار مواد در محیط بدن موجود زنده پرداخته می شود.
هدف در علم بیومتریال ایجاد روشهای جدید با استفاده از مواد برای جایگزینی اعضای آسیب دیده یا از بین رفته و یا تقویت و بهبود عملکرد یک عضو است.
دانش های مورد نیاز علم بیومتریال
هر ابزار یا ماده طبیعی یا ساخته شده توسط بشر که به منظور جایگزینی و یا تقویت عملکرد یک عضو یا بخشی از آن در تماس با محیط بدن موجود زنده قرار میگیرد، بیومتریال نامیده می شود.
بیومتریال (رتنر)
اهداف مختلف بیومتریالها
بیومتریالها بر اساس بافت هدف
بیومتریالها در سیستمهای بدن
خواص مورد نیاز برای بیومتریال
کاربرد خواص
خواص عمومی
زیست سازگاری، عدم سمیت، عدم حساسیت زایی، عدم سرطان زایی، شباهت خواص مکانیکی و دانسیته با بافت اطراف، کارایی در دمای بدن. قابلیت تولید و استریلیزاسیون
ویژگی های اختصاصی
با توجه به نوع بافت هدف و وظیفه بیومتریال
خواص بیولوژیکی
خواص مکانیکی
استحکام
ویسکوالاستیسیته
خستگی
نتیجه برهمکنش بافت زنده با ماده خارجی
تقسیم بندی مواد از دیدگاه بیومتریال
Stainless Steel
Titanium
Platina
Alloys
Polyethylene
Teflon
Silicone
Collagen
Chitosan
Alumina
Zirconia
Calcium phosphates
Bioglass
خواص دسته های محتلف مواد
ایمپلنت های دندانی
ایمپلنت های ارتوپدی
لنزهای تماسی و کره چشم مصنوعی
ایمپلنت های قلب و عروق
پوست مصنوعی و زخم پوش ها
ایمپلنت های گوش
انواع بیومتریال ها
عملکرد ایمپلنت
تحمل وزن (فیکس شکستگی)
حرکت (مفاصل)
کنترل جریان سیالات بدن برای شبیه سازی عملکرد طبیعی بدن (گرفت عروق، استنت)
فضا پرکن خنثی (زیبایی یا عملکردی)
محرک التریکی و عبور نور یا صدا (الکترود)
29/68
Classic Examples: Table 1 (Ratner)
Classic Examples: Table 1 (Ratner)
Classic Examples: Table 1 (Ratner)
Classic Examples
جایگزین دریچه قلب:
دریچه قلب معمولا از کربن، فلزات، الاستومرها، و مواد طبیعی مانند دریچه قلب حیوانی ساخته می شود.
چالش ها:
دژنره شدن
دفرمه شدن
شکست مکانیکی
عفونت پس از جراحی
تشکیل لخته
Classic Examples
مفصل مصنوعی ران
تحمل وزن
مواد: آلیاژها و سرامیک ها و کامپوزیت های مستحکم، UHMWPE
در اکثر موارد عملکرد مناسب (کاربردهای ورزشی)
پس از 10-15 سال ممکن است ایمپلنت شل شود و نیاز به جراحی دیگری داشته باشد.
Classic Examples
ایمپلنت های دندانی
ایمپلنت های تیتانیومی که نقش ریشه دندان را ایفا می کند که تاج روی آن سوار می شود.
نیاز خاص: سیل بودن نسبت به عفونت باکتریایی
چالش: تنش برشی پایین
Classic Examples
لنزهای درون چشمی:
PMMA, silicone
نیاز خاص: نفوذ پذیری به اکسیژن