Adrian Szewczyk, Magdalena Prokopowicz, Wiesław Sawicki

Przegląd biomateriałów stosowanych w odbudowie kości
2017-01-05

Badania nad biomateriałami stanowią interdyscyplinarną dziedzinę z pogranicza medycyny, farmacji, materiałoznawstwa, biochemii oraz inżynierii biomedycznej. Możliwość połączenia farmakoterapii z dodatkowym wykorzystaniem biomateriałów okazuje się być obiecującą metodą leczenia ubytków kostnych. Celem niniejszej pracy przeglądowej była charakterystyka poszczególnych grup biomateriałów stosowanych w odbudowie kości (metale, ceramiki, polimery, kompozyty, rusztowania). Do najważniejszych stopów metali zaliczono stal nierdzewną, stopy chromowo-kobaltowe i tytanowe stosowane w postaci implantów kostnych. Spośród materiałów ceramicznych zaprezentowano najpopularniejsze ceramiki hydroksyapatytowe, aluminiowe, cyrkonowe i bioszkła charakteryzujące się właściwościami bioaktywnymi. Wśród polimerów wyróżniono te, które cieszą się dużym powodzeniem jako cementy kostne i elementy endoprotez. Kompozyty sklasyfikowano ze względu na rodzaj matrycy, z której są zbudowane z uwzględnieniem ich potencjału aplikacyjnego. Rusztowania z kolei stanowią przyszłościowe rozwiązanie umożliwiające całkowitą rekonstrukcję zdeformowanej tkanki kostnej i przywrócenie całkowitej sprawności ruchowej.

Słowa kluczowe: biomateriały, ceramiki, kompozyty, rusztowania, polimery

Biomaterials for bone tissue engineering – a review

Studies about biomaterials are interdisciplinary field of science which includes medical science, pharmacy, materials science, biochemistry, biomedical engineering, etc. The possibility of combination the pharmacotherapy with biomaterials might be a promising method of bone diseases treatment. The aim of this review was to characterize each group of the biomaterials which are used in bone regeneration process (metals, ceramics, polymers, composites, scaffolds). The most important metals which are used as bone implants include stainless steel, chromecobalt based and titanium based alloys. From the ceramic materials hydroxyapatite, alumina, zirconia and bioglass ceramics are presented due to their bioactive proprieties. Polymers which are commonly used as bone cements and endoprothese’s elements were also presented. The composites were classified considering the type of matrix and their application potential. The scaffolds are promising kind of biomaterials which may completely reconstruct the distorted bone tissue and bring back the patients’ mobility.

Keywords: biomaterials, ceramics, composites, scaffolds, polymers.

© Farm Pol, 2016, 72(9): 615–621