Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά

Transcript

1 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά Γενικές έννοιες (κυτο)τοξικότητας In vitro αποτίμηση ιστών Δοκιμές (assays) Μορφολογία κυττάρων α) Μέθοδος άμεσης επαφής (direct contact) Ζωντανά-νεκρά κύτταρα (βαφή με αιματοξυλίνη μπλε κύτταρα) Διογκωμένα κύτταρα β) Διάχυση άγαρ (agar diffusion) Διάχυση 2% άγαρ σε καλλιέργειες Κόκκινη βαφή σε ζωντανά κύτταρα νεκρά κύτταρα άχρωμα γ) Μέθοδος έκλουσης (elution extract dilution) Εκχύλιση με 0.9% NaCl Εξέταση μορφολογίας κυττάρων (ζωντανά ή νεκρά) Biomaterials Science, An Introduction to Materials In Medicine. B.D. Rutner, A.S. Hoffman, F.J. Schoen, J.E. Lemons. Elsevier Acad. Press, 2004.

2 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά

3 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά In vivo αποτίμηση ιστών Η βιοσυμβατότητα ορίζεται ως η ικανότητα μιας ιατρικής συσκευής να λειτουργεί με την ακατάλληλη απόκριση από τον ξενιστή σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή.

4 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά Η εκτίμηση της βιοσυμβατότητας θεωρείται ως η μέτρηση του μεγέθους και της διάρκειας των αλλαγών λόγω παρενεργειών στους ομοιοστατικούς μηχανισμούς που καθορίζουν την απόκριση του ξενιστή.

5 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά

6 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά Αποτίμηση αλληλεπιδράσεων Αίματος-Βιοϋλικών

7 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά Αποτίμηση αλληλεπιδράσεων Αίματος-Βιοϋλικών

8

9 Βιολογικές δοκιμές σε Βιοϋλικά

10 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον Υδρολυτική αποικοδόμηση πολυμερών

11 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον Επίδραση του βιολογικού περιβάλλοντος στην αποικοδόμηση μετάλλων και κεραμικών

12 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

13 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον Επίδραση του βιολογικού περιβάλλοντος στην αποικοδόμηση μετάλλων και κεραμικών

14 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

15 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

16 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

17 Μεταλλοεπαγόμενη οξείδωση Η μεταλλοεπγόμενη οξείδωση περιλαμβανει α) εφυδάτωση, β) γαλβανική ή ηλεκτρολυτική διάβρωση, γ) (βιο)χημικη οξείδωση. Εναλλακτικά τα μεταλλοϊόντα μπορεί να ανατπύσσουν ηλεκτροχημικά δυναμικά στα βιολογικά υγρά πέραν εκείνων των τιμών Ε 1/2. Συνεπώς, η εμπλεκόμενη διαδικασία είναι αποτέλεσμα αλληλεπιδράσεων του εμφυτεύματος, του πολυμερούς (π.χ. πολυουρεθάνη) και του σώματος. Για την αντιμετώπιση του φαινομένου χρησιμοποιούνται α) μη διαβρώσιμα μέταλλα, β) απομάκρυνση των διαβρώντων μεταλλοϊόντων από το ευαίσθητο πολυμερές, γ) απομόνωση των μεταλλοϊόντων και του πολυμερούς από διαλύματα ηλεκτρολυτών, δ) εισαγωγή κατάλληλων αντιοξειδωτικών, και ε) χρήση μη οξειδοαναγωγικά διαβρώσιμων πολυμερών.

18 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

19 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον

20

21

22 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον Επίδραση του βιολογικού περιβάλλοντος στην αποικοδόμηση μετάλλων και κεραμικών

23 Αποικοδόμηση υλικών σε βιολογικό περιβάλλον Επίδραση του βιολογικού περιβάλλοντος στην αποικοδόμηση μετάλλων και κεραμικών

24 Παθολογική ασβεστοποίηση βιοϋλικών

25

26 Παθολογική ασβεστοποίηση βιοϋλικών Καρδιακές βαλβίδες και αγγειακά υποκατάστατα Πολυμερικές κύστες σε αντλίες αίματος Εμφυτεύματα στήθους Ενδομήτριες αντισυλλυπητικές συσκευές Προσθετικά ουροποιητικού συστήματος Μαλακοί φακοί επαφής

27

28 Εφαρμογή των υλικών στη Βιολογία και Ιατρική Τεχνητά όργανα Καρδιοαγγειακές συσκευές Εμφυτεύσιμες καρδιακές βοηθητικές συσκευές Ορθοπεδικές εφαρμογές Οδοντικά εμφυτεύματα Οφθαλμολογικές εφαρμογές Συστήματα Απόδοσης φαρμάκων Διαγνωστικά και Βιοϋλικά

29 Καρδιοαγγειακές ιατρικές συσκευές

30 Καρδιοαγγειακές ιατρικές συσκευές

31 Βιολογική αποτίμηση της ασβεστοποίησης

32 Βιολογική αποτίμηση της ασβεστοποίησης

33 Καρδιοαγγειακές ιατρικές συσκευές Cobalt-chrome ή κράμα τιτανίου Ο πυρολυτικός άνθρακας έχει μεγάλη ανθεκτικότητα στην καταπόνηση, φθορά

34 Stents

35

36 Stents

37 Εμφυτεύσιμοι ενδοκαρδιακοί απινιδωτές

38 Εμφυτεύσιμες καρδιακές βοηθητικές συσκευές

39 Ορθοπεδικές εφαρμογές Συσκευές στερέωσης καταγμάτων Συσκευές στερέωσης σπονδυλικής στήλης Πλάκες καταγμάτων Σύρματα, καρφίτσες και βίδες Ενδομυελικές συσκευές Τεχνητοί σύνδεσμοι Αντικαταστάσεις αρθρώσεων Αρθροπλαστική γοφού Αρθροπλαστική αγκώνα Αρθροπλαστική ώμου Αρθροπλαστική καρπού Αρθροπλαστική δακτύλου

40 Σημεία αρθροπλαστικής παρέμβασης

41 Ορθοπεδικές εφαρμογές

42 Ορθοπεδικές εφαρμογές

43 Ορθοπεδικές εφαρμογές

44 Οδοντικά εμφυτεύματα

45 Οδοντικά εμφυτεύματα

46 Οφθαλμολογικές εφαρμογές Φακοί επαφής από υδροπηκτές Εμφυτεύματα κερατοειδούς χιτώνα (PMMA)

47 Συστήματα απόδοσης φαρμάκων Ελεγχόμενες από διάχυση διεργασίες - Μονολιθικές συσκευές Οσμωτικές συσκευές Διογκούμενες συσκευές

48 Συστήματα απόδοσης φαρμάκων Ωσμωτική συσκευή για τον έλεγχο της καταστολής της όρεξης

49 Tissue Engineering

50 Tissue Engineering Καρδιακές βαλβίδες Εμβρυονικά κύτταρα παραγωγής ντοπαμίνης Κερατοειδής χιτώνας Δέρμα Ήπαρ Οστά Μύες Αγγεία Βασική αρχή κύτταρο-ικρίωμαβιοαντιδραστήρας

51 Αποτυχία εμφυτεύματος και συσκευής

52 Αποτυχία εμφυτεύματος και συσκευής. Εξέταση απαιτεί ανάκτηση και εξέταση

53 Αποτυχία εμφυτεύματος και συσκευής

54 Απομάκρυνση εμφυτεύματος και εξέταση

55 Απομάκρυνση εμφυτεύματος και εξέταση

56 Απομάκρυνση εμφυτεύματος και εξέταση

57 Απομάκρυνση εμφυτεύματος και εξέταση

58 Προοπτικές ανάπτυξης της επιστήμης των βιοϋλικών Υλικά με αυτο-συγκρότηση Τεχνολογίες DNA Το μετάξι η βιομιμητική Έξυπνα βιοπολυμερή Συστοιχίες νευρωνικών ηλεκτροδίων Γονιδιακή ανάλυση Οδοντικά υλικά Βιοσυμβατότητα Βιο-ηθική