Biomateriaal is elk materiaal dat een integraal onderdeel is van een levend organisme. Het materiaal kan natuurlijk of synthetisch zijn en omvat metalen, keramiek en polymeren. Ze worden voornamelijk gebruikt in het medische veld voor weefselherstel, hartkleppen en implantaten. Hoewel biomaterialen veel voordelen en nadelen hebben, wordt elk materiaal zo gekozen dat de voordelen opwegen tegen de nadelen.

Metalen

Roestvast staal, goud, kobalt-chroomlegering en nikkel- titaniumlegering zijn de meest gebruikte metalen als biomaterialen. Toepassingen zijn vervanging van bot en gewrichten, tandheelkundige implantaten en pacemakers. De belangrijkste voordelen van metalen zijn dat ze sterk zijn en bestand zijn tegen vermoeidheidsdegradatie. Ze hebben vormgeheugen en kunnen gemakkelijk vóór gebruik worden gesteriliseerd. Het grootste nadeel is dat metaal kan corroderen als gevolg van chemische reacties met de lichaamsenzymen en zuren. Het kan ook metaaliontoxiciteit in het lichaam veroorzaken.

Polymeer

Polymeren omvatten collageen, nylon en siliconen. Ze worden gebruikt in weefselherstel, hartkleppen en borstimplantaten. Polymeren worden veel gebruikt omdat ze kunnen worden vervaardigd om aan hun gebruik aan te passen. Ze zijn eenvoudig te produceren en aan te passen. Ze zijn ook biologisch afbreekbaar, wat zowel een voordeel als een nadeel is. Door de intensieve interactie met het lichaam kunnen ze uitlogen, wat leidt tot slijtage. Ze kunnen ook belangrijke voedingsstoffen en water uit het bloed opnemen.

Keramiek

Alumina, zirkoniumoxide en pyrolitische koolstof zijn enkele van de keramische materialen die worden gebruikt als biomaterialen in toepassingen zoals orthopedische en tandheelkundige implantaten. Het grote voordeel is dat ze sterk en chemisch inert zijn. Ze hebben een hoge druksterkte, wat noodzakelijk is voor botimplantaten. Sommige keramische materialen zijn ook biologisch afbreekbaar. Moeilijkheden bij de productie vormen het grootste nadeel. Ze kunnen ook de botingroei minimaliseren. Soms kunnen implantaten na verloop van tijd losraken en losraken.

Composieten

Composieten omvatten bioglaskeramiek, allo-transplantaat en xenograft. Ze worden gebruikt in tissue engineering en gewrichtsvervanging. Omdat composieten zijn gemaakt van twee of meer materialen, combineert het eindproduct de eigenschappen van alle gebruikte materialen. Het belangrijkste voordeel van composieten is dat ze sterk zijn terwijl ze licht van gewicht zijn. Ze hebben een lage dichtheid en zijn ook bestand tegen corrosie. De hoge kosten die aan de productie van composieten zijn verbonden, zijn een nadeel. Bovendien kan hun vorm niet eenvoudig worden gewijzigd.