Les biomatériaux sont des matières qui font 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. Alors que les biomatériaux ont 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

Acier inoxydable, or, alliage cobalt-chrome et nickel- Les alliages de titane sont les métaux les plus couramment utilisés comme biomatériaux. Les applications comprennent les remplacements d'os et d'articulations, les implants dentaires et les cas de pacemakers. Les principaux avantages des métaux sont qu'ils sont solides et résistent à la dégradation par fatigue. Ils ont la 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 provoquer une toxicité des ions métalliques dans le corps.

Polymère

Les polymères comprennent 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 est à la fois un avantage et un inconvénient. En raison de l'interaction intensive avec le corps, ils peuvent lessiver, ce qui conduit à l'usure. Ils peuvent également absorber des nutriments importants et de l'eau du sang.

Céramique

L'alumine, la zircone et le carbone pyrolitique sont certaines 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 grande résistance à la compression, ce qui est 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 décoller avec le temps et se déloger.

Composites

Les composites comprennent la céramique bi-verre, l'allogreffe et la xénogreffe. Ils sont utilisés dans l'ingénierie tissulaire et le remplacement des articulations. Parce que les composites sont fabriqués à partir 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 impliqué dans la fabrication de composites est un inconvénient. De plus, leur forme ne peut pas être changée facilement.