Il biomateriale è qualsiasi materiale che sia parte integrante di un organismo vivente. Il materiale può essere naturale o sintetico e comprende metalli, ceramiche e polimeri. Sono principalmente utilizzati in campo medico per la riparazione di tessuti, valvole cardiache e impianti. Mentre i biomateriali presentano molti vantaggi e svantaggi, ogni materiale viene scelto in base all'applicazione finale in modo tale che i vantaggi superino gli svantaggi.

Metallo

Acciaio inossidabile, oro, lega di cobalto-cromo e nichel- la lega di titanio è il più comunemente usato come biomateriale. Le applicazioni includono sostituzioni di ossa e articolazioni, impianti dentali e casi di pacemaker. I principali vantaggi dei metalli sono la loro resistenza e la loro resistenza alla fatica. Hanno memoria di forma e possono essere sterilizzati facilmente prima dell'uso. Lo svantaggio principale è che il metallo può corrodersi a causa della reazione chimica con gli enzimi e gli acidi del corpo. Inoltre può causare tossicità agli ioni metallici nel corpo.

Polimeri

I polimeri includono collagene, nylon e siliconi. Sono utilizzati nella riparazione dei tessuti, nelle valvole cardiache e nelle protesi mammarie. I polimeri sono ampiamente usati in quanto possono essere fabbricati per adattarsi al loro uso. Sono facili da produrre e modificare. Sono anche biodegradabili, che è sia un vantaggio che uno svantaggio. A causa dell'interazione intensa con il corpo, possono lisciviare, causando usura. Possono anche assorbire nutrienti e acqua importanti dal sangue.

Ceramica

Allumina, zirconia e carbonio pirolitico sono alcune delle ceramiche utilizzate come biomateriali in applicazioni quali impianti ortopedici e dentali. Il vantaggio principale è che sono forti e chimicamente inerti. Hanno un'elevata resistenza alla compressione, necessaria per gli impianti ossei. Alcuni materiali ceramici sono anche biodegradabili. La difficoltà nella produzione costituisce il principale svantaggio. Inoltre, possono ridurre al minimo l'ingrowth osseo. A volte, gli impianti possono allentarsi nel tempo e diventare dislocati.

Compositi

I materiali compositi includono bioglass-ceramica, allotrapianto e xenotrapianto. Sono utilizzati nell'ingegneria dei tessuti e nelle sostituzioni articolari. Poiché i materiali compositi sono realizzati con due o più materiali, il prodotto finale combina le proprietà di tutti i materiali utilizzati. Il vantaggio principale dei materiali compositi è che sono forti pur essendo leggeri. Hanno bassa densità e sono anche resistenti alla corrosione. L'alto costo coinvolto nella produzione di materiali compositi è uno svantaggio. Inoltre, la loro forma non può essere modificata facilmente.