ما هي المواد الحيوية؟ *د. مالك علي عناقره
11-08-2013 05:06 AM
المواد الحيوية (Bio Materials) : هي المواد التي تستخدم في الأدوات الطبية وتستعمل في النظام البيولوجي ويمكن أن تكون مواد معدنية أو سيراميكية او بولمرية أو من مركبات المواد تميز عن المواد الأخرى بأنها تمتلك مجموعه من الخواص الكيميائية , الميكانيكية, وفيزيائية وهذه الخواص تجعل استخدامها مناسب وفاعل في بيئة الجسم.
وتستخدم المواد الحيوية في:
الغرز (مؤقت أو قابلة للامتصاص بالجسم), القسطرات (أنابيب نقل السوائل), أكياس الدم, عدسات لاصقة, العدسات داخل العين, الركبة والورك الاصطناعية، زراعة الأسنان، أجهزة ضبط نبضات القلب (مولدات النبض)، استبدال المفاصل, الأربطة والأوتار الاصطناعية، الأوعية الدموية الاصطناعية، صمامات القلب، أجهزة إصلاح الجلد، زراعه الثدي. هناك العديد من المشاكل التي يجب على المواد الحيوية التغلب عليها منها أن تكون ذات خواص ميكانيكية عاليه وتكون قابله للتشكيل دون تقليل خواصها الميكانيكية فيجب أن لا تكسر المادة، إما بسبب الحمولات الفجائية الغير متوقعة، أو بسبب التعب بسبب التطبيق المتكرر للحمولات المسموح بها، خصوصا عند نقاط تركيز الإجهاد والتعب حتى تعمل هذه المواد لعده سنوات و ليس لفترة قصيرة فمثلا لمفصل الورك - يجب أن لا تفشل تحت الأحمال الثقيلة حتى لو بعد 10 سنوات وماده الوتر يجب أن تكون قوية ومرنة وأيضا المواد المستخدمة كمواد حيوية مستقره كيميائيا وعاليه المقاومة للاحتكاك والتآكل بسبب تأثير سوائل الجسم وبهذا يطول عمر هذه المواد وخاص المستخدمة في المفاصل ويجب أن تكون المواد غير سامة و تصنع الأعضاء من مواد قابلة للاستبدال في حال عطلها أو فشلها.
لذلك هناك مسؤولية كبيرة على المصانع ألمنتجة للأدوات الطبية بمراقبة جودة الإنتاج و تطبيق عدد كبير من الاختبارات على هذه الأدوات لاستخدامها بأمان وفاعلية والالتزام بهذه المسؤولية تعتبر قضيه أخلاقية لحساسية تطبيق هذه المواد.
وتقسم المراحل التاريخية لاستخدام المواد الحيوية: مرحله ما قبل الحرب العالمية الثانية، مرحله الحرب العالمية الثانية، المرحلة المعاصرة.
وبعد بحثي الطويل والدقيق في المراجع القديمة التي تخص هذا الموضوع لإعطاء أمثلة لمرحلة ما قبل الحرب الثانية وجد أن بقايا جسم إنسان مدفون قبل 9000 سنة قرب كوينك في واشنطن وفي وركه قطعة من المعدن كمادة حيوية مزروعة لتدعيم الورك وأيضا زرع الأسنان في حضارة شعب المايا في وقت مبكر - أسنان الصدف صنعت من قذائف البحر (~ 600 م) وزراعة الأسنان الحديد في جثث وجدت في أوروبا (~ 200 م) وأثبتت الأدلة أن خيوط غرزا لكتان استخدمت قبل 32000 سنة من قبل المصريين الأوائل. استخدمت المواد الحيوية مثل السيلكون، البولي يوريثان، تفلون، نايلون، تيتانيوم، الفولاذ. وبهذه المواد تم استبدال مفصل الورك عام 1891 على يد الجراح الألماني تيودور غلوك ولم تنجح محاولته لعدم اختيار المواد المناسبة للاستبدال. أول عمليات ناجحة لمفصل الورك والركبة كانت بواسطة الجراح جون تشارنلي 1911-1982 باستخدام البلاتين. أما وليم كولف زرع أول قلب صناعي في كلب عام 1957 مصنوع من بولي كلوريد الفينيل و أول قلب صناعي في جسم الإنسان عام 1966 بواسطة الجراح مايكل دبغي وبالنسبة لصمامات القلب زرع صمام يتألف من ميتاكريليت الميثيل عام 1969 ولم تكن ناجحة وأيضا أول زراعه ثدي كانت عبارة عن كرة من تجمع هلام السليكون في أوائل 1960 . والكثير من مثل هذه الأدوات التي أساسها مواد ذات مواصفات مناسبة في بعض التطبيقات وعليه فان تحسين هذه المواصفات مستمر من قبل مهندسين المواد والميكانيك والكيمياء في مراكز البحث العلمي للحصول على أعلى المواصفات.