BioMateriais: Definição de biomateriais

A Engenharia Biomédica é dividida em quatro áreas principais:

i) Engenharia de reabilitação;

ii) Informática Médica;

iii) Engenharia clínica ou hospitalar;

iv) Bioengenharia: engenharia que estuda o organismo e desenvolve órgãos artificiais e equipamentos que atuam fora do corpo, além de desenvolver próteses implantáveis, compostas feitas de biomateriais.

A definição de biomaterial de acordo com Willians (1987) é toda substância ou combinação de substâncias, exceto fármacos, de origem natural ou sintética, que podem ser usadas durante qualquer período de tempo, como parte ou como sistemas que tratam, aumentam ou substituam quaisquer tecidos, órgãos ou funções do corpo.

Existem quatro classificações para biomateriais que levam em conta a resposta do tecido receptor:

1- Biocompatível e bioinerte: não provoca reação de corpo estranho no organismo, isto é, não devem ser tóxicos, cancerígenos, antigênicos (não devem ser identificados pelo organismo como um corpo estranho), mutagênicos (não devem induzir mutações genéticas); e está em contato direto com o tecido receptor. Como exemplos podemos citar o titânio, a zircônia e a alumina.

Além destas restrições, estes materiais não devem prejudicar a cicatrização de tecidos que foram danificados durante a cirurgia, e os tecidos do organismo receptor devem se adequar bem às propriedades biomecânicas dos materiais. Além disso, deve ser fabricável, esterilizável e estável durante a implantação e quando necessário, para aplicação. Não deve ser corrosível, degradável.

2- Biotolerados: moderadamente aceitos pelo tecido receptor e geralmente envolvidos por tecido fibroso. Exemplos: aço inoxidável, ligas cromo-cobalto e polimetilmetacrilato (PMMA).

3- Bioativos: há ligação direta aos tecidos vivos devido aos íons, por exemplo, o Ca+2 e/ou PO4-2 presentes nos substitutos ósseos, que favorecem uma ligação química com o tecido ósseo. Exemplos: hidroxiapatita (HAp) e biovidros.

4- Reabsorvíveis: lentamente degradáveis e gradualmente substituídos pelos tecidos como os fosfato tricálcio (TCP) e os biovidros.

Outra classificação considera a composição química:

1 – Metálicos (Caracterizados pela ligação metálica);

2 – Poliméricos (Cadeias longas e moléculas com unidades repetidas);

3 – Cerâmicos (Compostos inorgânicos com ligações iônicas e valentes);

4 - Compósitos naturais (PRF, Vidro (sólidos amorfos) e carbono).

Tabela 1. Aplicações, vantagens e desvantagens das principais classes de biomateriais.