چکيده
بيومتريال (زيست مواد)، موادي هستند كه براي تعامل با سيستم‌هاي بيولوژيكي براي اهداف پزشكي مهندسي شده اند، چه براي درمان (درمان، تقويت، ترميم يا جايگزيني عملكرد بافتي بدن) يا يك تشخيص. به عنوان يك علم، زيست مواد حدود پنجاه سال قدمت دارد. به مطالعه بيومواد علم "زيست مواد" يا "مهندسي زيست مواد" مي گويند. مواد زيستي موادي هستند كه با استفاده از آنها مي توان به درمان بسياري از نارسايي هاي پزشكي انسانها پاسخ داد. بر اساس تركيب شيميايي آنها، آنها مي توانند پليمر، فلز، سراميك يا كامپوزيت باشند. فلزات هنوز به دليل خواص مكانيكي برتر بيشترين استفاده از مواد زيستي را دارند و مي توان آنها را در ايمپلنت هاي ارتوپدي، قلبي عروقي و دنداني يافت. با اين حال، بسياري از انواع ايمپلنت ها تنها زماني مي توانند به درستي كار كنند كه پليمرها يا سراميك ها در تركيب با فلزات مانند پلاستيك هاي مفصل زانو يا مفصل ران استفاده شوند. امروزه مواد بيولوژيكي، ديگر به عنوان مواد بي اثر حمايت كننده يا جايگزين كننده بافت ها يا اندام هاي ناكارآمد نيستند. آنها در حال حاضر ملزم به ترويج روند بهبودي و پس از اتمام فرايند خود تجزيه مي شوند. تمام تلاشها براي جستجوي مواد بيولوژيكي ايده آل براي بهبود سلامتي و سلامت انسانها انجام مي شود.
به طور كلي، مواد زيستي به عنوان هر ماده اي غير از دارو، منشاء مصنوعي يا طبيعي تعريف مي شود كه مي تواند براي هر دوره زماني مورد استفاده قرار گيرد، كه هر بافت، اندام يا عملكرد بدن را تقويت يا جايگزين مي كند. حفظ يا بهبود كيفيت زندگي افراد استفاده از مواد زيستي در عصر مدرن در طول جنگ جهاني دوم به دنبال نياز به درمان سربازان زخمي برجسته بود. از آن زمان، مفهوم مواد زيستي به طور قابل توجهي تكامل يافته است.
توسعه مواد زيستي شامل رشته هاي مختلف علوم است. اين رشته داراي زمينه هاي چند رشته اي از جمله علم مواد و مهندسي، علوم پزشكي، بيوفيزيك، شيمي و زيست شناسي است. مواد زيستي در حال حاضر بيشتر تحت تحقيقات علم مواد و مهندسي توسعه يافته اند. فلزات و آلياژها، پليمر، سراميك و كامپوزيت ها به طور گسترده مورد بررسي قرار گرفته و در تلاش براي يافتن خواص خاصي كه با الزامات يك ماده بيولوژيكي خاص مطابقت دارد مشخص مي شوند. توسعه مواد زيستي توسط علم پزشكي به عنوان استفاده كننده از مواد زيستي هدايت مي شود. اين اطلاعات در مورد وسايل مورد نياز براي توسعه همراه با ويژگي هاي فيزيكي، مكانيكي، شيميايي و بيولوژيكي آنها را ارائه مي دهد. توسعه مواد زيستي نيز توسط بيوفيزيك مورد مطالعه قرار مي گيرد و انطباق مواد زيستي را مورد بررسي قرار مي دهد و خواص فيزيكي مانند خواص مغناطيسي، خواص الكتريكي، تجزيه و تحليل فاز و خواص حرارتي را آزمايش مي كند. علاوه بر اين، توسعه مواد زيستي به شدت با زمينه شيمي مرتبط است و ماهيت واكنش پذيري عنصري را براي پيش بيني رفتار مواد زيستي نسبت به محيط اطراف آنها مفيد مي داند. شيمي همچنين ايده مهمي در مورد عملكرد سطح و پوشش مواد زيستي ارائه مي دهد. تعامل تخصص بين رشته اي كه از مواد زيستي حمايت مي كند ارائه شده است.
مواد كربني در همه جا و بسيار مورد توجه هستند زيرا اكثر موادي كه موجودات زنده را تشكيل مي دهند، تركيبات كربني هستند. اگرچه بسياري از مواد مهندسي و مواد زيستي بر اساس كربن هستند يا به نوعي حاوي كربن هستند، اما كربن عنصري نيز خود يك ماده زيستي مهم و بسيار موفق است. علاوه بر اين، تنوع كافي در ساختار و خواص آنها وجود دارد تا كربن هاي عنصري به عنوان يك كلاس منحصر به فرد از مواد فراتر از تمركز كربن مولكولي سنتي شيمي آلي، شيمي پليمر و بيوشيمي در نظر گرفته شوند.
