Un biomaterial (que no debe confundirse con un ecomaterial ) se ha definido, según la Sociedad Europea de Biomateriales, como "material diseñado para interactuar con sistemas biológicos, ya sea que participe en la constitución de un dispositivo con fines de diagnóstico o en la de un sustituto de tejidos u órganos o incluso el de un dispositivo de sustitución (o asistencia) funcional ”(Chester Conferences (Reino Unido), 1986 y 1991). Por tanto, puede considerarse como cualquier material utilizado para sustituir una parte o una función del cuerpo de forma segura y fiable, aceptable desde un punto de vista económico y fisiológico.
La ciencia de los biomateriales es un campo de la ciencia de los materiales .
El concepto de biomateriales al ser polisémico, existen varias definiciones. Una definición comúnmente aceptada en el campo de la biología y la medicina es:
“ Cualquier material, natural o no, que comprenda todo o parte de una estructura viva o un dispositivo biomédico que realice o reemplace una función natural. "En 1987 , Williams definió un biomaterial como:
“Un material no viable utilizado en un dispositivo médico, destinado a interactuar con sistemas biológicos. "
Un biomaterial es básicamente un material que se utiliza y se adapta para aplicaciones médicas. Puede ser bioinerte, teniendo como papel principal reemplazar una o más funciones de un órgano - por ejemplo el reemplazo de las válvulas del corazón - pero también pueden ser bioactivas, capaces de tener una fuerte interacción con el medio en el que se encuentran. implantado - como el recubrimiento de prótesis de cadera con una capa de hidroxiapatita (parte mineral del hueso) que mejora la biocompatibilidad y la integración del implante en el sitio del hueso. Además, los biomateriales también se utilizan en aplicaciones dentales , quirúrgicas y de administración de medicamentos (gracias a herramientas que se introducen en el cuerpo y que permiten la administración de sustancias médicas de manera prolongada).
La definición de biomaterial no solo incluye biomateriales artificiales que se construyen a partir de metales o cerámica . Un biomaterial también puede ser un autoinjerto , aloinjerto o xenoinjerto utilizado como trasplante de materiales.
Los biomateriales tienen varias aplicaciones médicas o paramédicas, que incluyen:
A pesar de los avances en la investigación, a menudo existen problemas de biocompatibilidad que deben resolverse antes de que estos productos puedan comenzar a comercializarse y usarse clínicamente. Por eso, los biomateriales suelen estar sujetos a los mismos requisitos que las nuevas terapias con medicamentos. Todas las empresas en el campo también están sujetas a requisitos de trazabilidad para todos sus productos. Si se encuentra hardware defectuoso, también se verificarán otros en el mismo rango.
Se deben tener en cuenta muchos parámetros para que estos materiales sean lo más biocompatibles posible con el cuerpo y sus funciones. Se prueban in vitro e in vivo antes de su puesta en servicio, siendo la más importante la in vitro, que es la condición esencial para la validación de un biomaterial en particular.
Los más utilizados son los aceros inoxidables y el titanio , que combinan buena resistencia a la corrosión y buenas propiedades mecánicas. Sin embargo, existen algunos problemas debido a estos materiales que aún están mal resueltos. Entre estos podemos contar:
En cuanto a los biomateriales, los materiales más habituales son la alúmina y la zirconia . Se utilizan principalmente en cabezas de cadera y para implantes dentales. Los principales problemas encontrados con la cerámica son:
Hay muchos materiales poliméricos utilizados en biomateriales. Las dos principales tendencias en el uso de estos materiales se refieren a:
Existen varios problemas con la aplicación de polímeros en el sector biomédico y no solo derivados de la compatibilidad con el cuerpo:
Los polímeros, por la naturaleza de su construcción molecular basada en repeticiones, son candidatos para el desarrollo de sofisticadas prótesis permanentes o temporales o para el reemplazo de materiales que se encuentran actualmente en la naturaleza.
Los investigadores también están utilizando materiales de origen natural para fabricar biomateriales. Entre todos estos materiales, los más habituales son:
Con el objetivo de alargar la vida útil del cuerpo humano, el biomaterial es la alternativa más seriamente considerada por los médicos. Este campo de la ciencia de los materiales está en constante evolución, requiere la formación continua de especialistas que tengan tanto un gran conocimiento del cuerpo humano y sus requisitos como un muy buen conocimiento de los materiales. El campo de la ciencia biomédica es, por tanto, un campo para el que los requisitos serán cada vez más importantes en la carrera por aumentar la esperanza de vida de los seres humanos.
Actualmente, varios laboratorios están trabajando en campo en territorio francés, podemos contar entre ellos: