Biologinen yhteensopivuus

Biologinen yhteensopivuus on materiaalin  kyky integroitua potilaan kehoon, ei aiheuta haitallisia kliinisiä oireita ja indusoi solu- tai kudosvastetta, joka on tarpeen optimaalisen terapeuttisen vaikutuksen saavuttamiseksi.

Kuvaus

Perinteisesti termiä on käytetty pitkäaikaiseen kliiniseen käyttöön tarkoitettujen implantoitavien laitteiden yhteydessä. Aluksi materiaalien päävaatimus oli turvallisuus, joka saavutettiin niiden kemiallisella ja biologisella inerttiydellä. Materiaalien oli oltava myrkyttömiä, syöpää aiheuttamattomia, allergiaa aiheuttamattomia, ei-trombogeenisia jne. Tämä puuttuvien ominaisuuksien luettelo määritteli biologisen yhteensopivuuden käsitteen. Tämän tyyppisiä materiaaleja ovat titaaniin ja platinaan perustuvat metalliseokset , polyeteenipohjaiset polymeerit ja silikoni .

Kliinisten sovellusten monimutkaisuus on johtanut ymmärrykseen siitä, että materiaalin on kuitenkin saatava erityisiä vuorovaikutuksia kehon kanssa, eikä sitä saa vain jättää huomioimatta ympäröivän elävän kudoksen toimesta. On välttämätöntä, että materiaali herättää halutun kudosvasteen, mikä varmistaa sen tehokkaan kiinnittymisen. Luunkorvausimplanttien keraamiset nanopinnoitteet, jotka pystyvät indusoimaan luun muodostumista, ovat esimerkki bioaktiivisesta materiaalista. Lopuksi, monissa sovelluksissa on tärkeää resorboida materiaali turvallisesti ja korvata se luonnollisella kudoksella. Polyesteriompeleet ja ortopediset implantit ovat klassisia esimerkkejä tästä tyypistä .

Kuitenkin "elottomien" korvausmateriaalien käyttö mahdollistaa vain elinten fysikaalisten ja mekaanisten ominaisuuksien korvaamisen, mutta se ei salli aineenvaihdunnan toimintojen palauttamista. 2000-luvun ensimmäisellä vuosikymmenellä tapahtui perustavanlaatuinen muutos korjaavan lääketieteen käsitteessä: sen tavoitteena ei ollut korvata elintä synteettisellä materiaalilla, vaan uudistaa sairaita kudoksia. Keskeinen lähestymistapa tähän suuntaan on kudostekniikka, joka on suunniteltu palauttamaan elin haluttujen solujen ohjatulla ja kontrolloidulla stimulaatiolla molekyyli- ja mekaanisten signaalien avulla. Tärkeä asia on bioresorboituvan ja bioaktiivisen matriisin luominen, joka pystyy käynnistämään ja ylläpitämään kudosten regeneraatiota [1] . Lupaavimpia kudostekniikan rakenteita ovat matriisit, jotka perustuvat biopolymeereihin ( kollageeni , silkki , kitosaani jne.), joissa on allogeenisia (myös kantasoluja ) ihmissoluja. Monien matriisimateriaalien (esimerkiksi hydrofobisten ja hydrofiilisten polymeerien nanokomposiitti tai tietyn rakenteen omaava kuitupino) nanorakenne määrää niiden biologiset ominaisuudet.

Siten riippuen kudoksen reaktiosta implanttiin, voidaan erottaa 4 materiaaliluokkaa:

1. myrkyllinen (tappaa ympäröivät kudokset);
2. inertti (kehon ympärille muodostuu kuitumainen ei-viereinen kudos);
3. bioaktiivinen (materiaalin ja kudoksen välillä on viereinen pintojen välinen sidos, minimaalinen kapselointi );
4. bioresorboituva (materiaali korvataan isäntäorganismin kudoksella sen liukeneessa, liukenemistuotteiden tulee olla myrkyttömiä).

Yllä luetellut materiaaliluokat, myrkyllisiä lukuun ottamatta, kuuluvat bioyhteensopivien materiaalien luokkaan. Tässä tapauksessa biologisen yhteensopivuuden aste voi riippua käytetyistä soluviljelmistä (sytospesifinen bioyhteensopivuus) tai kehon kudoksiin istutusalueesta (kudosspesifinen bioyhteensopivuus) [2] .

Katso myös

• Osseointegraatio
• Regeneratiivinen lääketiede
• kudosteknologia
• Bioyhteensopivat pinnoitteet
• Biohajoavat polymeerit

Kirjallisuus

•  (Englanti) Williamsin biomateriaalien sanakirja. - Liverpool: Liverpool University Press, 1999. - 343 s.
•  (Englanti) Bio-nano-rajapinnan terminologia, PAS 132:2007. - BSI (brittiläiset standardit), 2007. - 18 s.
• Hench L. , Jones D. "Biomateriaalit, keinoelimet ja kudostekniikka", - M .: Technosfera, 2007. - 304 s.

Muistiinpanot

1. ↑ Reshetov I.V., Startseva O.I., Istranov A.L., Vorona B.N., Lundup A.V., Guljajev I.V., Melnikov D.V., Shtansky D.V., Sheveiko A.N. Andreev V.A. Kolmiulotteisen bioyhteensopivan matriisin kehittäminen korjaavan kirurgian tehtäviin  // Annals of Plastic, Reconstructive and estetical kirurgia. - 2016. - Nro 2 . - S. 85-95 . — ISSN 2072-8093 .
2. ↑ Bikramjit Basu. Tärkeitä määritelmiä ja käsitteitä  //  Biomateriaalit tuki- ja liikuntaelinten uudistamiseen: käsitteet / Bikramjit Basu. - Singapore: Springer Singapore, 2017. - S. 17–43 . — ISBN 9789811030598 . - doi : 10.1007/978-981-10-3059-8_2 .

Linkit