Mitä biomateriaalit ovat?
Vanhimmat todisteet biomateriaalien käytöstä ovat noin 4000 vuoden takaa, kun ihminen oppi tyrehdyttämään verenvuodon käyttämällä lankaa haavan ompelemisessa.
Nykyaikaiset biomateriaalit ovat korkean teknologian tuotteita, joilla voidaan muun muassa korjata elimistön kuluneita ja vioittuneita osia. Tulevaisuuden kehitystyössä rajana on pitkälti vain mielikuvitus.
Biomateriaaliksi sanotaan mitä tahansa vierasta materiaalia, jota käytetään apuna elävän kudoksen korjaamisessa tai hoitamisessa. Määritelmä kattaa laajan joukon terveydenhuollon apuvälineitä.
Biomateriaalin avulla voidaan korjata vaurioitunutta kudosta, esimerkiksi käyttämällä biohajoavaa ompelulankaa, tai korvata elimistön osia kuten kuluneita niveliä. Biomateriaaleista onkin tullut tärkeitä apuvälineitä kirurgiassa.
Myös keinotekoisen kudoksen kasvattaminen laboratoriossa on mahdollista. Nykyisin biomateriaalien avulla voidaan jo tuottaa esimerkiksi verisuonta ja silmän sarveiskalvoa.
Biomateriaalit voivat olla
luonnonaineita, kuten ihmisen tai eläimen luuta, sidekudosta tai ihoa
synteettistä materiaalia kuten metallia, keraamisia aineita, tai polymeerejä
(kuva: Inion)
Kehitys kiihtynyt 80-luvulta lähtien
Biomateriaalit ovat kehittyneet viime vuosikymmenillä merkittävästi. Aluksi ne olivat vierasta materiaalia olevia implantteja, joiden poistaminen vaati aina leikkauksen. 60-luvun lopulla keksittiin itsehajoavat materiaalit, jotka otettiin haavaompeleina käyttöön seuraavalla vuosikymmenellä. Suuremmat biohajoavat implantit, kuten sauvat ja ruuvit, otettiin käyttöön 80-luvulla.
Pian oivallettiin, että bioaktiivisia materiaaleja pystytään tehokkaasti hyödyntämään myös kudoskorjauksessa. Kudoskorjauksessa keinotekoinen materiaali toimii kasvualustana soluille, ja samalla sen avulla voidaan ohjata uuden kudoksen kasvua. Tänä päivänä esimerkiksi biolasi toimii alukkeena eli aloituskohtana luunmuodostumiselle.
Kolmannen sukupolven biomateriaaleiksi voidaan kutsua materiaaleja, joilla on useita erilaisia vaikutuksia kohdekudoksessa. Varsinaisen tuki- tai kasvua edistävän funktion lisäksi näillä biomateriaaleilla voidaan viedä kudokseen vaikkapa tulehduksia ehkäisevää antibioottia tai uuden kudoksen kasvua edistäviä kasvutekijöitä.
Biomateriaalit
Biomateriaalit ovat synteettisiä tai luonnollisia materiaaleja, joiden avulla voidaan tuottaa, korvata tai hoitaa elävää kudosta. Ne ovat näin ollen terveydenhuollon apuvälineitä.
Nykypäivän biomateriaalit ovat usein itsekseen hajoavia, eli ne hajoavat elimistöstä pois täytettyään tehtävänsä.
Biomateriaaleiksi kutsutaan välillä myös kaikkia biohajoavia tuotteita, jolloin niihin lukeutuvat myös muut kuin lääketieteen sovellukset, esimerkiksi luonnossa itsekseen hajoavat muovit.
Lue lisää >Biohajoavat muovit (Biomassa EKSTRA)
Mikä tekee biomateriaaleista bioteknologiaa?
Biomateriaaleista tekee bioteknologiaa se, että biomateriaalit ovat jatkuvassa vuorovaikutuksessa elimistön solujen ja kudosten kanssa, mikä on otettava huomioon jo biomateriaalituotteita suunniteltaessa ja valmistettaessa. Tämä ns. bioyhteensopivuus on ehdoton edellytys biomateriaalituotteille ja voidaankin sanoa, että biomateriaalit ovat osa elävää kudosta.
Teknologia-asiantuntija Mika Sievi-Korte, Tekes
Lue kaikki asiantuntijavastaukset > FAQ Biomateriaalit