Biomaterialien sind Materialien, die in engem oder direktem Kontakt mit dem Körper verwendet werden, um fehlerhafte Materialien zu ergänzen oder zu ersetzen. Biomaterialien müssen körperverträglich sein, damit der Körper sie nicht abstößt. In einigen Fällen verursachen Biomaterialien wie Organtransplantationen jedoch eine Abstoßung, die durch Medikamente gegen Abstoßung behandelt werden kann.
Biomaterialien müssen jedoch keine lebenden oder einst lebenden Materialien sein. Sie können auch synthetischen Ursprungs sein. Shunts und Herzschrittmacher werden beispielsweise beide als Biomaterialien betrachtet. Gore-tex®-Shunts sind ein hervorragendes Beispiel für Biomaterialien, die verwendet werden, um verstopfte Arterien zu umgehen oder neue Wege für das Kreislaufsystem zu eröffnen. Sie haben in der Regel den Vorteil, dass sie solide bleiben und sich nicht auflösen. Da sie jedoch nicht leben, können solche Shunts bei Kindern herausgewachsen sein und müssen ersetzt werden.
Einige Biomaterialien sind organischer Natur. Dazu gehören Materialien wie Kollagen oder Fett, die häufig in Anwendungen der plastischen Chirurgie verwendet werden. Andere Biomaterialien können Arterien oder Gefäße umfassen, die entweder von Leichen oder von Schweinen, was Schwein bedeutet, oder Rindern, was Kuh bedeutet, entnommen wurden. Wenn eine große Herzklappe ersetzt wird, wählt man häufig zwischen einem Homographen, der von einer Leichenquelle stammt, oder einem Allographen, der von einem Schwein oder einer Kuh stammt. Eine weitere Wahl ist eine künstliche Klappe, beispielsweise aus Gore-tex®.
Viele Chirurgen bevorzugen organische Biomaterialien gegenüber anorganischen. Keines dieser Biomaterialien wächst jedoch mit dem Körper mit. Homographen und Allographen weisen auch eine etwas geringere Blutgerinnungsrate auf als künstliche Klappen und können daher von Chirurgen oder Patienten bevorzugt werden.
Andere Biomaterialien umfassen bestimmte Metalle, die beim Wiederaufbau von Knochen oder Gelenken verwendet werden könnten. Zum Beispiel können Kugelgelenkpfannen aus Metall in Knien oder Hüften verwendet werden und bieten in der Regel eine gute Unterstützung für diejenigen, die einen Gelenkersatz benötigen.
Einige Biomaterialien leben tatsächlich. Dies ist insbesondere bei Organtransplantationen der Fall. Von Organen wird erwartet, dass sie mit dem Körper wachsen und sich entwickeln, und sie sind ein besserer Ersatz als nicht lebende Quellen. In einigen Fällen wird eine nicht lebende Quelle wie ein künstliches Herz oder ein linksventrikuläres Unterstützungsgerät (LVAD) verwendet, während die Patienten auf eine Herztransplantation warten. Diese künstlichen Ersatzprodukte funktionieren in der Regel über einen längeren Zeitraum nicht, obwohl sie jemandem die zusätzlichen Tage oder sogar ein paar Monate verschaffen können, die er braucht, während er auf eine Transplantation wartet.
Andere übliche Biomaterialien werden in Anwendungen der plastischen Chirurgie verwendet. Waden-, Brust-, Wangen-, Kinn- und Gesäßimplantate gelten alle als Biomaterialien. Gelegentlich entnehmen plastische Chirurgen entweder Fett oder Haut vom Körper des Patienten, um es in einem anderen Körperteil zu verwenden. Hautdiagramme werden häufig verwendet, um Narben abzudecken, und sind am hilfreichsten, wenn große Bereiche verbrannter Haut abgedeckt werden, die dazu neigen, neues Hautgewebe nicht zu regenerieren.
Eines der interessantesten Hautbiomaterialien, die in letzter Zeit verwendet wurden, war die erste Gesichtstransplantation, die von Chirurgen in Frankreich durchgeführt wurde. Die Frau, die das Transplantat erhielt, erhielt 2005 eine teilweise Gesichtstransplantation, einschließlich neuer Lippen und einer neuen Nase. Bisher hat ihr Körper diese Transplantation nicht abgestoßen. Diese erste erfolgreiche Transplantation kann sich als besonders nützlich für diejenigen erweisen, deren Gesicht ein schweres und irreparables Trauma erlitten hat.