bioyhteensopivuus

bioyhteensopivuus "Keinotekoisten materiaalien yhteensopivuutta suorassa kontaktissa ihmisen organismin kanssa ja materiaalien vastustuskykyä biologisessa ympäristössä. Nämä materiaaliominaisuudet ovat erityisen tärkeitä implantologialle. Bioyhteensopivuuden puute voi aiheuttaa implantin hyljinnän.

Mikä on biologinen yhteensopivuus?

Implantologiassa keinotekoiset materiaalit tuodaan pysyvästi ihmisen kehoon tai niiden tulisi ainakin pysyä organismissa tietyn ajan. Bioyhteensopivuuden käsitteellä on käytettyjen materiaalien yhteydessä tärkeä rooli. Implantoiduilla materiaaleilla ei saa olla kielteistä vaikutusta kudokseen tai organismiin, eikä niitä saa vahingoittaa itse orgaanisessa ympäristössä.

Implantologian lisäksi biologisella yhteensopivuudella voi olla myös merkitystä. Periaatteessa aina, kun tietyt materiaalit ovat suoraan yhteydessä ihmisiin ja heidän ympäristöönsä tietyn ajan.

Lääketieteelliset materiaalit ja tuotteet on merkitty biologisen yhteensopivuuden ominaisuudella standardin ISO 10993 1-20 mukaisesti. Parhaan mahdollisen biologisen yhteensopivuuden saavuttamiseksi ei-bioyhteensopivista materiaaleista valmistetut implantit päällystetään esimerkiksi bioyhteensopivilla pinnoitteilla. Proteiineja käytetään useimmiten pinnan yhteensopivuuden varmistamiseen. Toisaalta rakenteellinen biologinen yhteensopivuus on olemassa, kun implantin sisäinen rakenne on mukautettu kohdekudoksen rakenteeseen.

Biologinen yhteensopivuus varmistetaan laboratoriokokeilla, joissa lääketieteellisten materiaalien yhteensopivuus testataan ihmisen ja eläimen kehossa. Tätä varten tarkoitetut testisarjat ovat pitkiä ja niitä sovelletaan maailmanlaajuisesti ennakkoedellytyksenä implantaattien ja lääkkeiden hyväksymiselle.

Toiminto ja tehtävä

Implantit voivat nyt tukea tai jopa korvata kehon toimintoja. Niillä voi yhtä hyvin olla esteettisiä etuja ja siten edistää potilaiden mielenterveyttä.

Implantologiassa implantaattien biologinen yhteensopivuus hyödyttää potilasta, koska hyljintäreaktioiden tai myrkytyksen riski pidetään mahdollisimman alhaisena testaamalla materiaaleja. Biologisen yhteensopivuuden varmistaminen estää myös lääkkeiden myrkytysoireita tai muita intoleransseja.

Jos materiaalia tai materiaalia ei voida luokitella yhteensopiviksi yhteensopivuustestissä, se on biotolerantti, bioinertti tai bioaktiivinen. Biotolerantit tuotteet voivat pysyä ihmiskehossa useita kuukausia tai jopa vuosia aiheuttamatta vakavia vaurioita. Joissakin tapauksissa kudosreaktiossa esiintyy pieniä vikoja. Positiivisen testin jälkeen hajoamisen lisäksi solujen muutokset ja toksinen vaikutus suljetaan tutkitun käyttöjakson aikana. Bioinertit tuotteet eivät aiheuta kemiallisia tai biologisia vuorovaikutuksia kudosten kanssa. Nämä materiaalit eivät vapauta myrkyllisiä aineita kudokseen.

Materiaalin ja kehon välinen vuorovaikutus on riittävän pieni ja vain muutama aine kulkee kehossa. Biotonisoidut materiaalit suljetaan tarttumattomassa sidekudoksen kapseloinnissa, ne eivät laukaise mitään hyljintäreaktioita ja ovat korroosionkestäviä biologiselle ympäristölle. Materiaali on yleensä lämpöstabiilia, tulenkestävää ja passiivista. Erityisesti lääketieteellinen keramiikka, muovit ja metallit kuuluvat tähän biologisen yhteensopivuuden ryhmään.

Bioaktiivisilla materiaaleilla on rooli ensisijaisesti endoproteesissa. Endoproteesit kuvaavat luun reaktion implanttiin bioaktiivisina, jos luun tarttuminen implantin reunaan on mahdollista.

Materiaalit muuttuvat bioaktiivisiksi pinnoituksen kautta. Yleensä bioinerttimateriaali tehdään bioaktiiviseksi jatkokäsittelyn avulla. Bioaktiivisten aineiden implantaattimateriaalista tulee luumateriaalia. Muissa tapauksissa termiä bioaktiivisuus kuvataan aktiivista vartaloa, joka pyrkii sallimaan implantin suorittaa tietyn toiminnan pitkällä aikavälillä. Hiilivedyt, keramiikka ja biolasituotteet ovat tyypillisiä bioaktiivisuutta omaavia materiaaleja.

Bioyhteensopivuudella voi olla myös rooli jätehuollossa. Esimerkiksi jätevesien tapauksessa biologinen yhteensopivuus on mittaa pilaavien aineiden biologisesta hajoavuudesta.

Löydät lääkkeesi täältä

Sairaudet ja vaivat

Implanttien biologinen yhteensopivuus on erittäin tärkeää eri sairauksien yhteydessä. Esimerkiksi implantoitavan kardioverterdefibrillaattorin tai sydämentahdistimen käyttö voi olla tarpeen erilaisissa sydänsairauksissa. Implantit ja niiden biologinen yhteensopivuus verisuonisairauksien yhteydessä voivat olla yhtä merkityksellisiä, koska ne saattavat edellyttää stenttejä tai verisuoniproteeseja. Verkkokalvon implantit toimivat silmäsairauksien visuaalisina proteeseina. Hammashoidossa hammasimplantteja käytetään keinotekoisten hampaiden kiinnitykseen. Muut implantit toimivat tietyn lääkkeen varastona.

Bioaktiivisuuden merkityksessä oleva bioyhteensopivuus päättää monien näiden implantaattien kanssa, missä määrin interventio on hyödyllinen potilaalle ilman oireita. Esimerkiksi, elimistö hyväksyy täysin bioaktiivisen keinotekoisen sydämen venttiilin. Tällä tavoin organismi määrää aktiivisesti implantille tehtäviä, joita sydän ei pysty suorittamaan itse sydänsairauden vuoksi. Jos implantin bioaktiivisuus on liian alhainen, potilaan keho ei siirry tällaiseen aktiiviseen tehtävien siirtoon. Implantaatti hylätään ja terapeuttinen lähestymistapa on epäonnistunut.

Keinotekoisten implanttien hylkääminen alhaisen bioaktiivisuuden takia voi olla hengenvaarallinen implantin muodosta riippuen.Muissa tapauksissa lääketieteelliset materiaalit aiheuttavat myrkytystä tai systemaattista immunologista tulehdusta riittämättömän biologisen yhteensopivuuden vuoksi. Tällainen yhteys on nykyajan lääketieteessä melkein mahdotonta biologisten yhteensopivuuden tarkkojen kokeiden takia.