Aspetti classificativi, biologici e medico-legali dei biomateriali
Autore
Roberta Gilardi - Università degli Studi di Milano - [1998-99]
Documenti
Abstract
I biomateriali rappresentano un presidio medico chirurgico molto utilizzato. Esistono diverse definizioni di biomateriali: nel 1982 il NIH li ha definiti come ''ogni sostanza o combinazione di sostanze, diverse dai farmaci, d'origine sintetica o naturale, che può essere impiegata per qualsiasi periodo, da sola o come parte di un sistema che tratta, aumenta o sostituisce un qualsiasi tessuto, organo o funzione del corpo''. Nel 1992 Black ha definito biomateriale ''un materiale non vivente usato in un dispositivo medico, progettato per interagire con i sistemi biologici''. Fondamentale in questo campo è, infatti, la collaborazione fra diverse discipline, medicina e ingegneria soprattutto, tesa a realizzare nuovi dispositivi che svolgono una funzione ben precisa nell'organismo senza però influire sul normale equilibrio di quest'ultimo. Il loro impiego è diventato sempre più ampio e riveste un ruolo fondamentale nella chirurgia ma non solo; basti pensare alle protesi vascolari, alle valvole cardiache, alle membrane dializzatrici, ai fili di sutura, alle protesi dentarie, endoculari, ortopediche e così via.
Gli scopi per i quali questi dispositivi sono utilizzati sono molteplici e comprendono:
* la sostituzione di parti mancanti o malate es. le protesi d'anca;
* il ripristino di capacità funzionali es. il pace-maker;
* la correzione di anormalità funzionali o estetiche es. le protesi mammarie;
* l'ausilio nella diagnosi e nella terapia es. cateteri, drenaggi.
Un concetto molto importante che occorre introdurre prima di proseguire, è quello della biocompatibilità, intesa come la capacità di un biomateriale di determinare, nei tessuti circostanti e più in generale nell'organismo, una risposta ''favorevole'' alla sua presenza.
Un'importante distinzione deve essere fatta fra biomateriali eubiotici e biomateriali xenobiotici: i primi originano da esseri viventi; gli altri sono di origine industriale, sintetica.
§ I.1 Biomateriali eubiotici:
Con questo termine s'indicano i biomateriali di origine biologica che, dopo opportuni trattamenti, sono inseriti nell'organismo umano. Il vantaggio dei biomateriali eubiotici è quello di avere un'ottima biocompatibilità, però hanno lo svantaggio di essere limitati in quantità e di essere possibili veicoli di trasmissione di infezioni.
§ I.2 Biomateriali xenobiotici:
Vengono classificati sulla base della loro composizione chimica in materiali metallici, polimeri, materiali ceramici. Alla loro progettazione cooperano studiosi di varie discipline: ci sono ingegneri che studiano le proprietà dei materiali e progettano dispositivi che rispecchino nella forma e nella funzione i corrispettivi biologici, ci sono biologi e fisiologi che studiano l'istopatologia ma anche l'immunologia e i modelli sperimentali, ci sono infine i medici delle varie discipline che svolgono studi clinici sui vari biomateriali. Gli svantaggi dei biomateriali xenobiotici sono rappresentati da una minore biocompatibilità, tuttavia possiedono il vantaggio di una maggiore affidabilità tecnica, di una maggiore disponibilità quantitativa e di una sicura sterilità all'impianto. La loro natura sintetica permette inoltre una gamma molto ampia di progettazioni, tese a soddisfare le esigenze più disparate.
Lo scopo di questa tesi, consiste nel fornire una vasta revisione della letteratura esistente riguardo ai biomateriali xenobiotici e alle problematiche cliniche ad essi inerenti. Il secondo capitolo è costituito da una panoramica tecnica dei vari materiali distinti per natura in metalli, polimeri e ceramiche. Il terzo capitolo è dedicato alla biocompatibilità dei biomateriali, ossia è una revisione degli studi fatti al fine di migliorare l'integrazione fra organismo e biomateriale; si tratteranno nel dettaglio gli aspetti della reazione infiammatoria acuta, la flogosi cronica e l'emocompatibilità....
Gli scopi per i quali questi dispositivi sono utilizzati sono molteplici e comprendono:
* la sostituzione di parti mancanti o malate es. le protesi d'anca;
* il ripristino di capacità funzionali es. il pace-maker;
* la correzione di anormalità funzionali o estetiche es. le protesi mammarie;
* l'ausilio nella diagnosi e nella terapia es. cateteri, drenaggi.
Un concetto molto importante che occorre introdurre prima di proseguire, è quello della biocompatibilità, intesa come la capacità di un biomateriale di determinare, nei tessuti circostanti e più in generale nell'organismo, una risposta ''favorevole'' alla sua presenza.
Un'importante distinzione deve essere fatta fra biomateriali eubiotici e biomateriali xenobiotici: i primi originano da esseri viventi; gli altri sono di origine industriale, sintetica.
§ I.1 Biomateriali eubiotici:
Con questo termine s'indicano i biomateriali di origine biologica che, dopo opportuni trattamenti, sono inseriti nell'organismo umano. Il vantaggio dei biomateriali eubiotici è quello di avere un'ottima biocompatibilità, però hanno lo svantaggio di essere limitati in quantità e di essere possibili veicoli di trasmissione di infezioni.
§ I.2 Biomateriali xenobiotici:
Vengono classificati sulla base della loro composizione chimica in materiali metallici, polimeri, materiali ceramici. Alla loro progettazione cooperano studiosi di varie discipline: ci sono ingegneri che studiano le proprietà dei materiali e progettano dispositivi che rispecchino nella forma e nella funzione i corrispettivi biologici, ci sono biologi e fisiologi che studiano l'istopatologia ma anche l'immunologia e i modelli sperimentali, ci sono infine i medici delle varie discipline che svolgono studi clinici sui vari biomateriali. Gli svantaggi dei biomateriali xenobiotici sono rappresentati da una minore biocompatibilità, tuttavia possiedono il vantaggio di una maggiore affidabilità tecnica, di una maggiore disponibilità quantitativa e di una sicura sterilità all'impianto. La loro natura sintetica permette inoltre una gamma molto ampia di progettazioni, tese a soddisfare le esigenze più disparate.
Lo scopo di questa tesi, consiste nel fornire una vasta revisione della letteratura esistente riguardo ai biomateriali xenobiotici e alle problematiche cliniche ad essi inerenti. Il secondo capitolo è costituito da una panoramica tecnica dei vari materiali distinti per natura in metalli, polimeri e ceramiche. Il terzo capitolo è dedicato alla biocompatibilità dei biomateriali, ossia è una revisione degli studi fatti al fine di migliorare l'integrazione fra organismo e biomateriale; si tratteranno nel dettaglio gli aspetti della reazione infiammatoria acuta, la flogosi cronica e l'emocompatibilità....
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