Biomateriais Compósitos de Hidroxiapatita-Evolução e Aplicações

Virtualmente todo o mundo tem um biomaterial simples no próprio corpo. O preenchimento do recheio do dente comum representa a primeira geração dos biomateriais, mas muitas pessoas também têm implantes mais críticos, inclusive substituições de articulações e implantes cardiovasculares. Embora estes já tenham performance comprovada, uma nova geração de biomateriais está emergindo de várias pesquisas que dure muito mais tempo e seja melhor adaptado à vida prolongada no ambiente corpóreo.
Esta segunda geração de biomateriais e implantes imita os tecidos do corpo e provê a base para procedimentos cirúrgicos substancialmente melhorados e com inovação industrial. Um tal material é o composto hidroxiapatita-reforçada, HAPEXTM que foi descoberto pela Queen Mary e a Faculdade de Westfield. É uma combinação de hidroxiapatita (HAP) em polietileno de densidade alta que imita o osso, isto com uma combinação de hidroxiapatita em colágeno. A HAP endurece o polietileno, e o polietileno fortalece a combinação. Adicionalmente, como mineral ósseo, ela se assemelha a hidroxiapatita, o osso natural crescerá sobre a hidroxiapatita.
A HAPEXTM realça a necessidade que para fazer os biomateriais artificiais, é preciso ter conhecimento em ciência de materiais e as interações biológicas entre o material e o corpo. Para produzir um biomaterial próspero, que sobreviverá por muito tempo no corpo, os materiais precisam especificamente ser desenvolvidos para aplicações clínicas. As exigências primárias são a biocompatibilidade que é o material não tóxico e tem propriedades mecânicas apropriadas em termos de dureza e força.
Junto com estas exigências básicas, porém, muitos outros fatores podem precisar ser incluídos. Escolhendo o material apropriado, pode ser alcançada uma resposta biológica que encoraja o tecido circunvizinho para unir-se ao implante. É vantajoso juntar as propriedades mecânicas destes componentes com os substutivos no corpo, que é um análogo.
Os primeiros biomateriais foram as suturas, mas o uso significante dos biomateriais como substituição em implantes de articulações, ou próteses, começou no REINO UNIDO na década de 50's, quando John Charnley desenvolveu ` a artroplastia de baixa fricção'. Esta mudança na substituição de quadril ocasionou um maior salvamento, tornando as cirurgias mais rotineiras. Aproximadamente 40,000 no REINO UNIDO e meio milhão são executados a cada ano no mundo.
A figura mostra um osso natural e uma junta de quadril artificial. A fabricação de osso na parte de cima do cabo do osso da coxa é osso cortical, considerando que a espuma do osso que apóia as superfícies em comum aos fins é osso trabecular que tem os mesmos componentes materiais como o osso cortical mas que é poroso. A maioria dos ossos é anisotrópicos e o máximo que as propriedades mecânicas máximas são na direção do estress máximo. Todo o osso humano consiste de cerca de 40 vol% (-70 wt%) osso mineral (hidroxiapatita) em uma matriz de colágeno - uma combinação natural.

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