Biyouyumluluk, olumsuz klinik reaksiyonlara neden olmaksızın bir
malzemenin hasta bir vücuda entegre olabilmesi ve optimal terapötik etkiyi elde
etmek için gereken bir hücre veya doku tepkisi uyarabilme yeteneğidir.
Geleneksel olarak bu terim, uzun süreli klinik kullanım için implante
edilebilir cihazlar bağlamında kullanılır. Malzemelerin temel özelliği öncelikle, emniyetli olmasıdır; yani,
kullanılan malzeme kimyasal ve biyolojik yönden inert (toksik olmayan,
kanserojen olmayan, alerjik olmayan, trombojen olmayan v.s. malzemeler)
olmalıdır. Bu tip malzemeler
titanyum veya platin bazlı metal alaşımlar ve polietilen veya silikon bazlı
polimerlerdir.
Klinik
uygulamaların artan karmaşıklığı, malzemenin çevresindeki canlı dokuyu gözardı
etmemesi, canlı dokuyla da belirli etkileşimlere girmesi gerektiğini göstermiştir.
Etkin engraftman sağlamak için malzemenin bir dokudan istenilen tepkiyi
göstermesi gerekir. Kemik oluşumunu uyarabilen kemik sübstitüe implantların
seramik nanokaplamaları bu tür biyoaktif malzeme örnekleridir.
Son olarak, pek çok uygulama için güvenli bir maddenin rezorpsiyonu ve
doğal bir doku ile değiştirilmesini sağlamak önemlidir. Klasik örnekler
polyester dikişler ve ortopedik implantlardır. Bununla birlikte, ‘canlı olmayan’ sübstitüe (ikame) malzemeler
organların yalnızca fiziksel ve mekanik özelliklerini iyileştirebilir, ancak metabolik
işlevleri yerine getiremez.
Son on yılda
rejeneratif tıp kavramında köklü bir değişim görülmüştür; organların sentetik
malzemelerle değiştirilmesine değil, hastalıklı dokunun yenilenmesine
odaklanmak. Kilit yaklaşım organı, moleküler ve mekanik sinyaller aracılığıyla
spesifik hücrelerin yönlendirilmiş ve kontrollü uyarımı yoluyla onarmak olan
doku mühendisliğidir. Önemli nokta, doku rejenerasyonunu başlatabilen ve devam
ettirebilen, bir biyo-emilebilir (biorezorbable) ve biyoaktif matris
yaratmaktır. En umut verici doku-mühendislik yapıları allojenik insan hücreleri
(kök hücreleri dahil) ile biyopolimerlere (kollajen, ipek, kitosan, v.s.)
dayanan matrislerdir. Pek çok matris malzemenin nanoyapıları (örneğin,
hidrofobik ve hidrofilik polimerlerin nanokompozitleri veya özel fiber
yapıları) onların biyolojik özelliklerini belirler.
Dokunun implanta tepkisine bağlı olarak, malzemeler dört kategoriye
ayrılabilir:
·
Toksik; çevresindeki dokuyu öldürür
·
İnert; vücutta lifli bir doku ile sarılır
·
Biyoaktif; malzeme ve doku arasında bir arayüz bağ
oluşur,kapsülleme minimaldir
·
Biyo-rezorpsiyon; malzeme çözünürken kademe kademe
konakçı doku ile yer değiştirir; çözünme ürünleri toksik olmamalıdır
Yukarıdaki kategoriler, zehirli olanlar hariç, biyolojik olarak uyumlu
malzeme sınıfına girer.
Biyouyumluluk
açısından önem taşıyan malzemenin ev sahibi (hasta), malzeme ve klinik uygulaması
(malzeme fonksiyonu) arasındaki etkileşim diyagramı
