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सामग्रियों की जैव-संगतता

1980
एक शोधकर्ता प्रयोगशाला में चिकित्सा प्रत्यारोपण के लिए जैव-अनुकूल सामग्री का विश्लेषण कर रहा है।

(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)

जैव अनुकूलता से तात्पर्य किसी विशिष्ट अनुप्रयोग में उपयुक्त मेजबान प्रतिक्रिया के साथ कार्य करने की सामग्री की क्षमता से है। यह सामग्री का आंतरिक गुण नहीं है, बल्कि स्थिति द्वारा परिभाषित होता है। प्रमुख कारकों में सामग्री की सतह रसायन, स्थलाकृति और यांत्रिक गुण शामिल हैं, जो जैविक प्रतिक्रिया को निर्धारित करते हैं, जैसे कि प्रोटीन। अधिशोषणकोशिका आसंजन, सूजन और रेशेदार आवरण।

जैव अनुकूलता एक गतिशील और संदर्भ-निर्भर अवधारणा है, न कि किसी पदार्थ का स्थिर, अंतर्निहित गुण। उपकरण के इच्छित कार्य के अनुसार "उपयुक्त मेजबान प्रतिक्रिया" में काफी भिन्नता होती है। उदाहरण के लिए, स्थायी हिप इम्प्लांट के लिए सामग्री जैव निष्क्रिय होनी चाहिए, जो न्यूनतम प्रतिक्रिया उत्पन्न करे और हड्डी के साथ स्थिर रूप से एकीकृत हो। इसके विपरीत, जैव अपघटनीय टांके के लिए सामग्री को एक नियंत्रित सूजन प्रतिक्रिया उत्पन्न करनी चाहिए जो उपचार में सहायक हो और फिर सुरक्षित रूप से विघटित हो जाए। बायोइंटरफेस पर होने वाली घटनाओं का क्रम प्रत्यारोपण के कुछ सेकंड बाद मेजबान प्रोटीन (जैसे, एल्ब्यूमिन, फाइब्रिनोजेन, फाइब्रोनेक्टिन) की एक परत के अवशोषण के साथ शुरू होता है, जिसे व्रोमैन प्रभाव के रूप में जाना जाता है। इस प्रोटीन परत की संरचना और आकार बाद के कोशिकीय जुड़ाव, सक्रियण और संकेतन को निर्धारित करते हैं। इस प्रारंभिक चरण के बाद एक सूजन प्रतिक्रिया होती है, जिसमें न्यूट्रोफिल और फिर मैक्रोफेज प्रत्यारोपण स्थल पर एकत्रित होते हैं। यदि पदार्थ को बाहरी माना जाता है और उसका भक्षण नहीं किया जा सकता है, तो मैक्रोफेज मिलकर फॉरेन बॉडी जाइंट सेल्स (FBGCs) बना सकते हैं। यह दीर्घकालिक सूजन की स्थिति अंतिम चरण की ओर ले जाती है: एक सघन, रक्त वाहिकाविहीन रेशेदार कैप्सूल का निर्माण जो प्रत्यारोपण को मेजबान शरीर से अलग कर देता है। यद्यपि यह आवरण कुछ निष्क्रिय प्रत्यारोपणों के लिए स्वीकार्य हो सकता है, लेकिन यह उन उपकरणों के लिए हानिकारक है जिनमें जैविक एकीकरण की आवश्यकता होती है, जैसे कि सेंसर या ऊतक संरचनाएँ। सतह संशोधन के माध्यम से इन अंतःक्रियाओं को समझना और नियंत्रित करना—गीलापन, आवेश, स्थलाकृति को बदलकर या विशिष्ट जैव अणुओं को प्रत्यारोपित करके—उपकरण की दीर्घकालिक सफलता और रोगी की सुरक्षा सुनिश्चित करने के लिए जैव सामग्री विज्ञान का एक केंद्रीय लक्ष्य है।

UNESCO Nomenclature: 3201
चिकित्सा विज्ञान

Type

सार प्रणाली

व्यवधान

मूलभूत

उपयोग

व्यापक उपयोग

शगुन

  • जोसेफ लिस्टर द्वारा रोगाणुरोधी शल्य चिकित्सा तकनीकों की खोज
  • पीएमएमए और सिलिकॉन जैसे अक्रिय पॉलिमर का विकास
  • प्रतिरक्षा विज्ञान में विदेशी शरीर प्रतिक्रिया की समझ
  • सतही विज्ञान और लक्षण वर्णन तकनीकों (जैसे, एसईएम, एएफएम, एक्सपीएस) में प्रगति

आवेदन

  • चिकित्सा प्रत्यारोपणों का डिजाइन (उदाहरण के लिए, कूल्हे का प्रतिस्थापन, दंत प्रत्यारोपण)
  • दवा वितरण प्रणालियों का विकास
  • ऊतक इंजीनियरिंग मचानों का निर्माण
  • बायोसेंसर और नैदानिक ​​उपकरणों का निर्माण
  • हृदय संबंधी स्टेंटों के लिए कोटिंग्स जो थ्रोम्बोसिस को रोकती हैं

पेटेंट:

NA

संभावित नवाचार विचार

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संबंधित विषय: जैव अनुकूलता, मेजबान प्रतिक्रिया, चिकित्सा प्रत्यारोपण, जैव सामग्री, प्रोटीन अधिशोषण, सूजन, रेशेदार आवरण, जैव इंटरफ़ेस, सतह संशोधन, व्रोमन प्रभाव।

ऐतिहासिक संदर्भ

सामग्रियों की जैव-संगतता

1965
1970
1980
1980
1990
1960
1969
1976-05-28
1980
1990

(यदि तिथि अज्ञात है या प्रासंगिक नहीं है, उदाहरण के लिए "द्रव यांत्रिकी", तो इसके उल्लेखनीय उद्भव का एक अनुमानित आंकड़ा प्रदान किया गया है)

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