Aparatura do testów mechanicznych biomateriałów

Aparatura do testów mechanicznych biomateriałów to zestaw specjalistycznych urządzeń służących do badania właściwości mechanicznych materiałów wykorzystywanych w medycynie, takich jak:

• implanty (np. śruby kostne, endoprotezy),

• materiały szwów chirurgicznych,

• protezy naczyniowe,

• rusztowania tkankowe (scaffolds),

• bioaktywne powłoki i polimery biodegradowalne.

Co to jest?

To zaawansowany sprzęt laboratoryjny, który symuluje warunki fizyczne, jakim biomateriały są poddawane w organizmie (rozciąganie, zgniatanie, skręcanie, ściskanie itp.). Przykładowe urządzenia:

• Uniwersalne maszyny wytrzymałościowe (np. Zwick/Roell, Instron),

• Nanoindentery – do testów mikro/nanoskali,

• Tester zmęczeniowy – do badań długoterminowych (cyklicznych),

• Maszyny do testów ściskania i rozciągania,

• Symulatory biomechaniczne – odtwarzające ruchy stawów, naciski, ciśnienie krwi itd.

Do czego służy ta aparatura?

✅ Pomiar właściwości mechanicznych, takich jak:

• wytrzymałość na rozciąganie, ściskanie, zginanie, skręcanie,

• moduł sprężystości (sztywność),

• granica plastyczności i naprężenia,

• odporność na zmęczenie materiału,

• elastyczność i sprężystość,

• twardość (np. metodą nanoindentacji).

✅ Ocena przydatności biomateriału do zastosowań medycznych – np. czy dany materiał wytrzyma obciążenia w kości udowej lub w sercu.

✅ Porównywanie różnych materiałów – np. polimer vs. tytan.

✅ Testowanie wyrobów w warunkach podobnych do ciała ludzkiego – np. w temperaturze 37°C, w obecności płynów ustrojowych (symulantów), pod obciążeniem dynamicznym.

Dlaczego to ważne?

Biomateriały muszą:

• działać bezpiecznie i przewidywalnie w ciele człowieka,

• być trwałe mechanicznie (np. nie łamać się pod wpływem ruchu),

• zachowywać swoje właściwości przez lata (szczególnie implanty trwałe),

• w niektórych przypadkach – ulegać kontrolowanej degradacji (np. szwy rozpuszczalne).

Bez odpowiednich testów mechanicznych, żaden biomateriał nie może zostać dopuszczony do użytku klinicznego.